用放大鏡看東西為什麼會變大?

琥珀
琥珀用放大鏡一看,小小的字和蟲子都變得好大呢。這是為什麼呢?
30秒看懂答案
琥珀先用30秒告訴您答案吧。

放大鏡的透鏡是中間厚、鼓起來的形狀,會讓通過的光往內側彎曲。把想看的東西放在靠近透鏡、比一個叫做焦點的點更內側的地方時,眼睛和大腦會把彎曲的光當成是從更大的東西發出來的。所以東西看起來會變大,而且上下不變。

鼓起來的透鏡讓光彎曲

放大鏡的透鏡比邊緣更厚、中間鼓起來。光在進入和離開透鏡時會改變方向(折射),這種透鏡會讓光往內側彎曲。筆直平行射入的光,會聚集到透鏡另一側的一個點上,這個點叫做焦點。

在焦點內側會看到大的像

試著把想看的東西放在透鏡和焦點之間吧。從東西發出的光會被透鏡彎曲,但不會聚在一起,而是一邊擴散一邊到達眼睛。眼睛和大腦會把光當成是直直過來的,認為東西就在順著光往回推的地方。在那裡,會看到比實物更大、上下不變的像。這叫做虛像,光並不是真的聚集在那裡。

靠近眼睛也能看清楚

我們的眼睛沒辦法對太近的東西對焦。一般認為,正常的眼睛能輕鬆對焦的最近距離大約是25公分。用放大鏡的話,就算把東西放得比這更近也能看清楚,所以能把小東西看得很大。

拿遠了會上下顛倒

把東西移到比焦點更遠的地方,看起來的樣子就會改變。像會上下顛倒,而且拿得越遠就越小。剛好放在焦點的位置時,就不會形成像。放大鏡能把東西看得很大,只有在東西靠近透鏡的時候。

透過手持放大鏡看到的遠方房屋和天空,透鏡中的景象上下顛倒
透過放大鏡看遠方的東西,會看到上下顛倒。照片:AntanO / CC BY-SA 4.0 / 維基共享資源
圖:東西放的位置不同,看起來也不同
放在焦點內側焦點虛像變大,上下不變移到比焦點更遠焦點上下顛倒離得越遠越小
琥珀
琥珀把東西拿遠一點,有時還會看到上下顛倒呢。

想知道更多

  • 圓圓的水滴也會發揮像小放大鏡一樣的作用,讓後面的東西看起來變大。
  • 透鏡有中間厚的「凸透鏡」和中間薄的「凹透鏡」。放大鏡用的是凸透鏡。
  • 我們的眼睛也利用讓光彎曲的機制(折射),把光聚集到眼睛深處來看東西。
琥珀
琥珀鼓起來的透鏡讓光彎曲,把放在焦點內側的東西,變大而且上下不變地呈現出來呢。

三選一小測驗

用放大鏡看東西,為什麼會變大?

看答案
  1. 讓光變得更亮
  2. 讓光往內側彎曲
  3. 讓顏色變得更深

讓光往內側彎曲 中間厚的透鏡讓光往內側彎曲,眼睛和大腦就會把光當成是從更大的東西發出來的。

參考資料

  1. Converging Lenses - Object-Image RelationsThe Physics Classroom(英文)
  2. Simple MagnifierHyperPhysics (Georgia State University)(英文)
  3. Refraction of lightScience Learning Hub (University of Waikato)(英文)

本文內容是在 2026-10-03 確認上列資料後撰寫的。隨著研究進展,說明也可能改變。照片的出處標示在各照片下方。