有一高度為 10 cm 的物體在第一焦距前方 20 cm 處，當鏡片屈光度數為+5.00 D 時，影像的高度為下列何者？

本題考點

以牛頓成像公式求像高。物體到第一焦點的距離 x 與焦距 f 決定橫向放大率，放大率大小 = f / x。

正解理由

鏡片屈光度 +5.00 D，焦距 f = 100 / 5.00 D = 20 cm。物體位於第一焦點前方 20 cm，x 恰好等於焦距，放大率大小 = 20 cm / 20 cm，像與物等大，且為倒立實像。像高 = 10 cm × 20 cm / 20 cm = 10 cm，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   錯。物體只有落在第一焦點上時，出射光為平行光、像在無限遠；本題物體在焦點前方 20 cm，會在鏡片後方形成實像。

2. (B)

   錯。像高 5 cm 代表放大率為一半，需要物體離第一焦點比焦距更遠；本題 x 等於 f，放大率大小為 1。

3. (C)

   對。x 與 f 相等，像高等於物高 10 cm（倒立）。

4. (D)

   錯。像高 15 cm 代表放大，需要物體比本題更靠近第一焦點；本題 x 等於 f，不會放大。

演算步驟

1. 公式：f = 100 / F（公分）；像高 = 物高 × f / x。
2. 代入：f = 100 / 5.00 D = 20 cm；像高 = 10 cm × 20 cm / 20 cm。
3. 結果：像高 10 cm（倒立實像）。

記憶點