113年:視覺光學
下列關於折射的敘述,何者錯誤?
A光線由光密介質進入光疏介質,折射光會偏離法線
B不同波長的光在介質中傳播時速度不同
C在介質中,波長越短所對應的折射率越小
D光線由光密介質進入光疏介質時,在交界面可能產生全反射
詳細解析
本題觀念:
本題為反向題(問何者錯誤),考查光線**折射(refraction)**的基本定律,包含光密/光疏介質的折射方向、折射率與波長的關係,以及全內反射(total internal reflection)的條件。
選項分析
(A) 光線由光密介質進入光疏介質,折射光會偏離法線 — ✅ 正確陳述。光密介質(optically denser medium)折射率較大,光疏介質(optically rarer medium)折射率較小。根據 Snell's law:,當 (由光密進入光疏),,故 ,折射角大於入射角,折射光偏離法線(away from normal)。
(B) 不同波長的光在介質中傳播時速度不同 — ✅ 正確陳述。折射率 ,不同波長的光在同一介質中折射率略有不同(色散),故傳播速度也略有不同。這正是色散與色像差的物理根源。
(C) 在介質中,波長越短所對應的折射率越小 — ❌ 錯誤陳述(本題答案)。事實恰好相反:波長越短,折射率越大。這是正常色散(normal dispers
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