106年:視覺光學(1)

用手工法進行球面鏡的識別方法,我們手持鏡片,凸面朝外,置於眼前,緩慢地做上下左右平移鏡片,可觀察到什麼?(假設像移時,透鏡與人眼的距離小於該透鏡焦距)

A如果像的移動方向和鏡片移動方向相反,表示此透鏡是凸透鏡
B透過凹透鏡看,物像變大
C透鏡的屈光力越大,則像的移動速度越慢
D將鏡片由遠處往眼前移動時,透過鏡片看到的物像也向前移動,表示此透鏡是凸透鏡

詳細解析

本題觀念:

本題考核「手工鏡片識別法(lens neutralization by hand)」的基本光學原理,重點在於平移鏡片時,透過鏡片觀察到的「像移(image movement)」方向與速度,以及與人眼距離的關係。

選項分析

(A) 如果像的移動方向和鏡片移動方向相反,表示此透鏡是凸透鏡 — 這是凸透鏡(plus lens)的標準像移特徵。凸透鏡產生「逆動(against motion)」:將鏡片向右平移,透過鏡片看到的像反而向左移動,即「順向者為凹、逆向者為凸」。此選項正確。✅

(B) 透過凹透鏡看,物像變大 — 錯誤。凹透鏡(minus lens, 發散透鏡)產生縮小、正立的虛像,物體看起來比實際小,而非變大。凸透鏡(當物距小於焦距時)才產生放大的正立虛像。❌

(C) 透鏡的屈光力越大,則像的移動速度越慢 — 錯誤。屈光力越大,焦距越短,像移速度越快(more rapid image movement)。當人眼到鏡片的距離接近焦距時,像移速度趨向無限大(視野劇烈跳動);遠離焦距時速度較慢。但在題目前提(距離小於焦距)下,屈光力越大,像移越快,而非越慢。❌

(D) 將鏡片由遠處往眼前移動時,透過鏡片看到的物像也向前移動,表示此透鏡是凸透鏡 — 此描述有誤。凸透鏡(正鏡片)在物距小於焦

...(解析預覽)...