113年:視覺光學

下列為光在介質中的行進速度,何者之折射率最大?

A150,000公里/秒
B176,470公里/秒
C179,640公里/秒
D187,500公里/秒

詳細解析

本題觀念:

折射率(refractive index, n)的定義:n=c/vn = c/v,由光在介質中的行進速度反推折射率,速度最慢 → 折射率最大。

選項分析

光速 c=300,000c = 300{,}000 km/s,各選項速度對應的折射率:

(A) v = 150,000 km/s

n=300,000150,000=2.00n = \frac{300{,}000}{150{,}000} = 2.00

(B) v = 176,470 km/s

n=300,000176,4701.70n = \frac{300{,}000}{176{,}470} \approx 1.70

(C) v = 179,640 km/s

n=300,000179,6401.67n = \frac{300{,}000}{179{,}640} \approx 1.67

(D) v = 187,500 km/s

n=300,000187,500=1.60n = \frac{300{,}000}{187{,}500} = 1.60

速度最慢(150,000 km/s)→ 折射率最大(n = 2.00),故答案為 (A)

答案解析

答案為 (A)

折射率的定義:

n=cvn = \frac{c}{v}

其中 c=300,000c = 300{,}000 km/s(真空中光速)。n 與光速 v 成反比——介質光密(optically denser)度越高(折射率越大)

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