一物體 2 cm 高，位於薄透鏡左側 12 cm，成像在透鏡左側 4 cm 處，像高為：

本題考點

薄透鏡的橫向放大率 m = v / u = 像高 / 物高，並由像距的正負判斷像的虛實與正倒。

正解理由

採光線由左至右、透鏡左側距離為負的符號規則：物體在透鏡左側 12 cm，物距 u = -12 cm；像也落在透鏡左側 4 cm，像距 v = -4 cm。橫向放大率 m = v / u = (-4 cm) / (-12 cm)，兩個負號相消得正值 0.333，代表像是正立的；像高 = 放大率 × 物高 = 0.333 × 2 cm = 0.667 cm，取兩位小數為 0.67 cm。像與物體在同一側，光線並未真的會聚在那裡，屬於虛像；再用成像公式反推焦距，得到負的焦距，說明這是一片發散透鏡，「正立、縮小、虛像」三個性質彼此吻合。故選 C。

逐項排除

1. (A)

   0.27 cm：比正確像高 0.67 cm 小，等於把放大率算得遠小於像距與物距的比值；依 v / u 計算，像高應為 0.67 cm。

2. (B)

   0.47 cm：同樣低於正確值，放大率與像距、物距之比不符；改成 0.67 cm 才對。

3. (C)

   0.67 cm：像距 4 cm 與物距 12 cm 之比為 0.333，乘以物高 2 cm 得 0.67 cm，正確。

4. (D)

   0.87 cm：高於正確值，代表放大率被算得比像距與物距之比還大；應為 0.67 cm。

演算步驟

1. 步驟一：橫向放大率 m = v / u = (-4 cm) / (-12 cm) = 0.333
2. 步驟二：像高 h' = m × h = 0.333 × 2 cm = 0.667 cm，即 0.67 cm
3. 步驟三：驗證透鏡性質 1/f = 1/v - 1/u = 1/(-4 cm) - 1/(-12 cm) = -0.1667 cm⁻¹，f = -6 cm（發散透鏡）

記憶點