一物體在屈光度為 +10.0 D的球面透鏡左側 40 cm處，假定光線由左至右傳播，其成像高度為原物體的幾倍？

本題觀念：

本題考查薄透鏡公式(thin lens equation)與橫向放大率(lateral magnification)的計算。給定一個 +10.0 D 的球面透鏡，物體在透鏡左側 40 cm 處，光線由左至右傳播，求成像高度為原物體的幾倍。

選項分析

計算過程（依笛卡兒符號慣例，光線由左至右，物距取負值）：

步驟 1：求焦距 $f = \frac{1}{P} = \frac{1}{+10} = +0.1\text{ m} = +10\text{ cm}$

步驟 2：求像距

物體在透鏡左側 40 cm，故 $u = -40$ cm。

薄透鏡公式： $\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$ $\frac{1}{v} = \frac{1}{f} + \frac{1}{u} = \frac{1}{10} + \frac{1}{-40} = \frac{4}{40} - \frac{1}{40} = \frac{3}{40}$ $v = \frac{40}{3} \approx +13.3\text{ cm}$

步驟 3：求橫向放大率 $m = \frac{v}{u} = \frac{+40/3}{-40} = -\frac{1}{3}$

放大率絕對值為 $\fra

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