一物位於薄透鏡左側 24 cm 處,成像位於透鏡左側 8 cm 處,此透鏡的焦距為何?
- A-16 cm
- B-12 cm正解 ✓
- C-6 cm
- D-3 cm
官方答案 B
出處:107 年專門職業及技術人員普通考試驗光生考試「眼鏡光學概要」第 14 題(場次代碼 107110,全卷 50 題)。答案以考選部公布為準,本站不修改官方答案。
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本題考點
薄透鏡成像公式與符號慣例——由物距與像距反求焦距,並由像的位置判斷虛像與透鏡種類。
正解理由
取光由左向右行進、透鏡左側距離為負。物在左側 24 cm,u = −24 cm;像也在左側 8 cm,v = −8 cm,與物同側,是虛像。代入 1/f = 1/v − 1/u = −1/8 + 1/24 = −0.08333 cm⁻¹,得 f = −12 cm,為負透鏡(發散透鏡)。故選 B。
逐項排除
- (A)
錯。−16 cm 是把物距與像距直接相減當作焦距所得;焦距要用倒數關係計算,不能直接拿距離相減,應為 −12 cm。
- (B)
正確。1/f = −1/8 + 1/24 = −0.08333 cm⁻¹,f = −12 cm。
- (C)
錯。−6 cm 是把物距的負號漏掉、兩項倒數直接相加的結果;物在左側時 1/u 為負,代入 −1/u 後應變成加上 1/24,答案為 −12 cm。
- (D)
錯。−3 cm 與正確焦距 −12 cm 不符,焦距過短;依成像公式應為 −12 cm。
演算步驟
- 符號:u = −24 cm,v = −8 cm。
- 1/v = 1 / (−8 cm) = −0.125 cm⁻¹;1/u = 1 / (−24 cm),−1/u = 1/24 = 0.04167 cm⁻¹。
- 1/f = 1/v − 1/u = −0.125 + 0.04167 = −0.08333 cm⁻¹。
- f = 1 / (−0.08333 cm⁻¹) = −12 cm。
記憶點
先定符號再代公式;物像同側是虛像,焦距為負是負透鏡。
內容更新 2026-10-08 · 詳解為 AI 生成並經程式關卡與覆核,僅供國考複習,不構成驗光、配鏡或醫療建議 · 回報錯誤