課程名稱：透鏡成像作圖 課程名稱：透鏡成像作圖
編授教師：
中興國中 楊秉鈞
凸透鏡成像
成像作圖原則：
（ 1 ）光線進入透鏡時，會發生 次折射
作圖法採”光路簡化”，入射光畫至透鏡 線。
（ 2 ）進入透鏡時，折射光恒向 部偏折。
（ 3 ）符號意義說明：
成像作圖原則
2
中垂
（
垂直平分 線
）厚
厚 薄
成像作圖原則：
（ 3 ）符號意義說明：
符號意義說明
●
鏡 心
●
焦點 焦點
●
主軸 主軸
物 像
成像作圖原則：
（ 4 ）作圖原則：從物體發出的三條光線是有固定光路的，
依此求成像位置及像性質
三條折射光必交會於同一點，該交點即為 。 （任二條之交會點，即為像）
入射光 ，折射光 。 入射光 ，折射光 。 入射光 ，折射光 。
作圖原則
像位置
平行主軸 通過焦點
通過焦點 平行主軸
通過鏡心 方向不變
主軸
●
焦點 焦點
● ●
鏡 心
作圖： 物置無窮遠 p ＝（太 陽）
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
實像
鏡後（異側）
點
●
（媒體： 1）
作圖： 物置二倍焦距外 p ＞ 2F
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
縮小 倒立 實像
鏡後（異側）
（媒體： 1）
作圖： 物置二倍焦距上 p ＝ 2F
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
相等 倒立 實像
鏡後（異側）
（媒體： 1）
2F'
作圖： 物置二倍焦距至焦點之間 p ＝ 2F ～ F
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
放大 倒立 實像
鏡後（異側）
（媒體： 1）
作圖： 物置焦點上 p ＝ F
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
不成像
（媒體： 1）
作圖： 物置一倍焦距以內 p ＜ F
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
放大 正立 虛像
鏡前（同側）
放大鏡
（媒體： 1）
會聚鏡 成像性質整理
凸透鏡、凹面鏡屬之
凸透鏡
物、像關係整理
【延伸學習】
物、像關係整理：
（ 1 ）六成像： 321 原則 （三區二線一太陽； 3 ＋ 2 ＋ 1 ） 延伸 F 線及 2F 線，將鏡前、鏡後分成 ，
再加上太陽（ p ＝），共六種 （ 2 ）物像位置： 32 、 23 、 22 原則
32 ：三區對二區； 23 ：二區對三區 22 ：二線對二線
凸透鏡 物、像關係整理
三區二線
F 線 2F
線
23 22
（媒體： 1）
Ⅰ
Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
32
物、像關係整理：
（ 3 ）像大小：點、小、等、大、 X 、大
2F 線為基準時，左小、右大、中相等 六種之中：
2 大（ 1 正、 1 倒）、 1 小、 1 等、 1 點 1 個不成像 三區：由鏡向外，依序是大、大、小
凸透鏡 物、像關係整理
大
（媒體： 1）
小 等 大 X
點
物、像關係整理：
（ 4 ）物像移動：左左、右右 （同左、同右）
物左移，像亦左移 （ 5 ）像大小變化：近焦大 （遠焦小）
物近焦點時，像愈大
凸透鏡 物、像關係整理
像
物
近焦大
（媒體： 1）
物、像關係整理：
（ 4 ）物像移動：左左、右右 （同左、同右）
物左移，像亦左移 （ 5 ）像大小變化：近焦大 （遠焦小）
物近焦點時，像愈大
凸透鏡 物、像關係整理
（媒體： 1）
物 像
近焦大
物、像關係整理：
（ 6 ）像的正倒
1 正立（第Ⅰ區） 3 倒立（ 2F 線左中右）
1 點（物太陽，不分正倒）
（ 7 ）像的實虛：正必虛、倒必實
實像（實際光線交會點 / 在紙屏成像）；
虛像（光延長線交會點 / 不在紙屏成像）
1 虛（第Ⅰ區、放大鏡） 4 實（ 3 倒＋ 1 點）
（ 8 ）求焦距二法
物置無窮遠時（ p ＝ q ＝ F’ ）
物置 2F 線上時（ p ＝ 2F q ＝ 2F’ ） 說明例：
凸透鏡 物、像關係整理
（媒體： 1）
cm F
F p
20
40 2
凸透鏡成像示意圖：
凸透鏡 成像示意圖
（媒體： 1）
點
實
凹透鏡成像
成像作圖原則：
（ 1 ）光線進入透鏡時，會發生 次折射
作圖法採”光路簡化”，入射光畫至透鏡 線。
（ 2 ）進入透鏡時，折射光恒向 部偏折。
（ 3 ）符號意義說明：
成像作圖原則
2
中垂
（
垂直平分 線
）厚
薄 厚
成像作圖原則：
（ 3 ）作圖原則：從物體發出的三條光線是有固定光路的，
依此求成像位置及像性質
三條折射光必交會於同一點，該交點即為 。 （任二條之交會點，即為像）
入射光 ，折射光的延長線 （同側 F ）。
入射光 （指向異側 F’ ） ，折射光 。 入射光 ，折射光 。
作圖原則
像位置
平行主軸 通過焦點
通過焦點 平行主軸
通過鏡心 方向不變
主軸
●
焦點 焦點
● ●
鏡 心
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
作圖： 物置無窮遠 p ＝（太 陽）
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
點 虛像
鏡前（同側）
●
（媒體： 1）
作圖： 物置二倍焦距外 p ＞ 2F
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
鏡前（同側）
縮小 虛像
正立
（媒體： 1）
作圖： 物置二倍焦距至焦點之間 p ＝ 2F ～ F
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
縮小 虛像
鏡前（同側）
正立
（媒體： 1）
作圖： 物置一倍焦距外 p ＜ F
平行主軸，通過焦點。
通過焦點，平行主軸。
通過鏡心，方向不變。
鏡前（同側）
縮小 虛像 正立
（媒體： 1）
發散鏡 成像性質整理
凹透鏡、凸面鏡屬之
凹透鏡
物、像關係整理
【延伸學習】
物、像關係整理：
（ 1 ）二成像：
1 點（ p ＝）、 1 鏡前
（與二倍焦距位置無關，像都在鏡前同側，性質相同）
（ 2 ）物像位置：
物、像均在同側 像的位置均在一倍焦距內 （ 3 ）像大小：恆縮小
凹透鏡 物、像關係整理
（媒體： 1）
物、像關係整理：
（ 4 ）物像移動：左左、右右 （同左、同右）
物左移，像亦左移（同左、同右）
（ 5 ）像大小變化：近心大 （遠心小）
物近鏡心時，像愈大（仍比原物小）
凹透鏡 物、像關係整理
物
像
凹透鏡成像區
近心大
（媒體： 1）
物、像關係整理：
（ 6 ）像的正倒：恆正立 （ 7 ）像的實虛：
虛像（光延長線交會點 / 不在紙屏成像）
只能朝鏡中看見 （ 8 ）求焦距一法：
物置無窮遠時（ p ＝ q ＝ F 虛焦點）
凹透鏡 物、像關係整理
（媒體： 1）
