光線進入眼睛，在視網膜上的成像為何？

本題觀念：

眼睛作為一個光學系統，透過角膜與晶狀體的折射，在視網膜上形成倒立的實像。本題考查光線進入眼睛後，在視網膜上成像的方向特性（上下與左右的關係）。

選項分析

(A) 上下相同，左右相同 — 錯誤。若成像方向不變，則光學系統不存在折射成像作用，這與眼球凸透鏡的光學特性不符。

(B) 上下相同，左右相反 — 錯誤。若只有左右反轉而上下不變，則非真正凸透鏡（converging lens）所成的實像特性。

(C) 上下顛倒，左右相同 — 錯誤。凸透鏡成像在焦距外的實像，必定同時上下顛倒且左右反轉，不可能只有上下顛倒而左右不變。

(D) 上下顛倒，左右相反 — 正確。眼球中的角膜和晶狀體構成凸透鏡系統，來自物體頂端的光線經折射後射向視網膜底部，來自物體底部的光線射向視網膜頂部；同樣地，左側光線投影至右側視網膜，右側光線投影至左側視網膜。結果為：視網膜上的像是上下顛倒（inverted）且左右相反（reversed）的實像——等同於原始影像旋轉 180°。

答案解析

正確答案為 (D)。

眼球光學系統（角膜 + 晶狀體 = 正視眼約 +60D 的聚合系統）相當於一個凸透鏡。物體距離遠大於焦距，根據凸透鏡成像規律：

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