假設一個無限薄的鏡片，度數是 +20 D，置於空氣環境中。若無限遠光線平行自左邊經過此鏡片，其成像位置為何處？為實像或虛像？

本題觀念：

本題考查薄凸透鏡（thin positive lens）對平行光的成像位置與影像性質。核心概念是：來自無限遠（平行光，即物距 $u = \infty$，入射折射率 $U = 0$）的光線，經過正度數鏡片後，將在第二焦點（secondary focal point, F'）成像，形成實像。

選項分析

計算過程：

已知條件：

• 鏡片度數：$P = +20 \text{ D}$
• 光線來自左側無限遠（平行光）：$U = 0$

Step 1：計算出射折射率（emergent vergence） $V = U + P = 0 + 20 = +20 \text{ D}$

Step 2：計算像距 $v = \frac{1}{V} = \frac{1}{20} = +0.05 \text{ m} = +5 \text{ cm}$

正號代表影像在鏡片右側（光線前進方向）；$V > 0$ 代表光線會聚，形成實像（real image）。

(A) 左側 5 cm，實像：平行光通過正透鏡後，出射光線會聚，成像在鏡片右側而非左側。左側成像屬於虛像（發散光延伸交點），此選項兩點皆錯誤，不正確。

(B) 右側 5 cm，實像：符合計算結果。平行光（$U=0$）通過 +2

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