凸透鏡的成像：練習題

在進行凸透鏡成像實驗時，若影像能夠清晰地顯示在屏幕上，則該影像必定屬於下列哪一類？

小華正在進行光學實驗。他發現當物體距離凸透鏡 \(12 \text{ cm}\) 時，在屏幕上得到一個與物體等大的清晰像。該凸透鏡的焦距是多少？

現有兩個直徑相同但厚度不同的凸透鏡 A 和 B。已知 A 比 B 厚。若將它們分別對準遠處的太陽，下列敘述何者正確？

凸透鏡對穿過它的平行光線具有什麼主要作用？

當物體放置在凸透鏡前的二倍焦距點（\( 2f \)）上時，所形成的像具有下列哪項性質？

當物體位於凸透鏡前的什麼位置時，所形成的像會是一個與物體大小相同、倒立且真實的影像？

小明將一個凸透鏡貼近書本觀察文字，隨後緩慢地將透鏡垂直向上提離。他發現文字影像起初是正立且逐漸變大，但當提昇到某個臨界位置後，文字突然變成倒立。請簡述此現象發生的原因，並指出該「臨界位置」與透鏡的哪項特性有關。

下圖顯示一個物體在凸透鏡另一側的屏幕上成一實像。若將該物體沿著垂直於主光軸的方向緩慢向上移動，請判斷屏幕上的影像會向哪個方向移動，並結合光心（\(O\)）處的光線路徑性質解釋原因。

小明正在使用幻燈機（投影機）將一張幻燈片投射到屏幕上。幻燈機使用的是焦距為 \( f \) 的凸透鏡。

(a) 若要在屏幕上得到一個清晰放大的像，幻燈片應該放置在透鏡前的什麼位置？（請以 \( f \) 表示）
(b) 屏幕上出現的像是正立還是倒立的？
(c) 幻燈機形成的像是實像還是虛像？請給出一個理由。

一個物體放置在凸透鏡前。最初，在透鏡另一側的屏幕上得到一個與物體等大的清晰像。

(a) 此時物體距離透鏡的距離（物距）與焦距 \( f \) 有什麼關係？
(b) 若將物體再向透鏡移動一段微小的距離，屏幕上的像會變得模糊。若要重新獲得清晰的像，屏幕應該向哪個方向移動？
(c) 承上題，重新獲得的清晰像會比原來的像大還是小？