如圖所示，一名學生使用器件“X”將遠處物體的像聚焦到白色螢幕“S”上。如果螢幕到器件的距離為40釐米，請選擇關於該器件的正確陳述。(a) 器件X是一個焦距為20釐米的凸透鏡。(b) 器件X是一個焦距為40釐米的凹面鏡。(c) 器件X是一個曲率半徑為40釐米的凸面鏡。(d) 器件X是一個焦距為40釐米的凸透鏡。

(d) 器件X是一個焦距為40釐米的凸透鏡。

解釋

從給定的圖中，我們可以觀察到光線來自遠處物體，並透過器件“X”發生折射。此外，在白色螢幕“S”上形成的像是高度縮小的，這表明器件“X”應該是一個透鏡，因為折射只發生在透鏡中。該透鏡的性質將是凸透鏡，因為它在螢幕上產生了像（凹透鏡形成的像無法在螢幕上獲得）。

我們知道，當物體放置在遠處或無窮遠處時，凸透鏡形成的像是實像、倒立的、高度縮小的，並且位於透鏡後面的焦點 $(F)$ 處。

因此，由於像是在焦點處形成的，因此器件“X”和白色螢幕“S”之間的距離40釐米意味著它是透鏡的焦距。

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更新於: 2022年10月10日

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