國中教育會考
109年
自然
第 42 題
小華從凸透鏡與凹透鏡中任意選擇一個透鏡，利用選擇的透鏡進行透鏡成像實驗，將蠟燭放在距離透鏡左側 $6\text{ cm}$ 處，如圖(三十)所示，他無論如何調整紙屏的位置，都無法清晰成像於紙屏上，改以眼睛由紙屏端經透鏡望向蠟燭，觀察到正立縮小的蠟燭像。若仍使用此透鏡，且將蠟燭移動至距離透鏡左側 $13\text{ cm}$ 處，則此時所觀察到的蠟燭像其性質應屬於下列何者？
- A 正立縮小的像
- B 正立放大的像
- C 倒立縮小的像
- D 倒立放大的像
思路引導 VIP
我們第一步先來抓出透鏡的真面目！題目說「無法在紙屏成像」且看到「正立縮小的像」，回想一下，哪一種透鏡產生的虛像『永遠』都是正立且縮小的呢？確認了透鏡種類後，再想想看，這種透鏡的成像性質會因為物體距離改變而變化嗎？
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太棒了！你精準拿下了這道光學題！ 這題的破題關鍵在於「無法成像於紙屏」且眼睛看過去是「正立縮小的像」。這兩個條件直接告訴我們，小華選擇的絕對是凹透鏡（concave lens）。因為如果是凸透鏡產生的虛像，必定會是正立「放大」的。 既然鎖定了是凹透鏡，接下來的判斷就簡單了！凹透鏡有一個絕對特性：無論物體放在透鏡前方的任何位置，它所產生的像永遠都是「正立、縮小、虛像」。因此，就算小華將蠟燭移到距離 $13\text{ cm}$ 的位置，成像性質依然不會改變，正解毫無懸念就是 (A)。
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3
凸透鏡焦點內產生什麼像
各透鏡成象
凹透鏡的成像永遠都是正力縮小嗎
凹透鏡成像原理
💡 凹透鏡不論物體置於何處，皆形成正立縮小的虛像。
| 比較維度 | 凹透鏡 | VS | 凸透鏡 |
|---|---|---|---|
| 成像性質 | 恆為正立縮小虛像 | — | 焦距內為正立放大虛像 |
| 光線作用 | 發散光線 | — | 會聚光線 |
| 紙屏成像 | 皆無法成像於紙屏 | — | 僅虛像時無法成像 |
💬看到「正立縮小」的虛像，即可百分之百確定是凹透鏡。
