根據幾何光學，物在兩倍焦距外，經過凸透鏡後成像位置於透鏡後方之何處？

本題觀念：

凸透鏡（converging lens）的幾何光學成像規律：當物體位於兩倍焦距（2F）以外時，依薄透鏡公式可推算出像的位置落在透鏡另一側的一倍焦距至兩倍焦距之間（F 到 2F 之間）。

選項分析

(A) 一倍焦距與鏡片間 此位置（透鏡到 F 之間）只有當物體位於 F 與 2F 之間時才會形成放大虛像；物在 2F 外時不會成像於此處。❌

(B) 一倍焦距到兩倍焦距之間 根據薄透鏡公式 $\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$（或 $\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}$），當物距 $d_o > 2f$ 時，代入計算可得像距 $f < d_i < 2f$，即像落在透鏡後方一倍焦距到兩倍焦距之間。✅

(C) 兩倍焦點上 物恰好在 2F 時，像才成在對側 2F 處（等大倒立實像）；物在 2F 以外時，像會比 2F 更靠近鏡片（介於 F 和 2F 之間）。❌

(D) 兩倍焦距外 當物體位於 F 與 2F 之間時，像才落在對側 2F 以外；物在 2F 外則像縮回 F 與 2F 之間。❌

答案解析

薄透鏡公式為： $\frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i}$

設焦距 $

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