110年:視覺光學

光學中光線由玻璃介質(光密介質)進入空氣介質(光疏介質)時,折射光會:

A垂直法線
B偏向法線
C遠離法線
D平行法線

詳細解析

本題觀念:

本題考查光的折射定律(Snell's Law),特別是光線從光密介質(optically denser medium,折射率較高)進入光疏介質(optically rarer medium,折射率較低)時,折射光線相對於法線(normal)的偏折方向。

選項分析

(A) 垂直法線 — 錯誤。若折射光線垂直法線,表示折射角為 90°,這僅發生在達到「全內反射臨界角(critical angle)」的特殊條件下,而非一般折射情況。

(B) 偏向法線 — 錯誤。光從光疏→光密介質(如空氣進入玻璃)時,折射光才偏向法線(折射角 < 入射角)。本題情況相反(玻璃→空氣),故不選此項。

(C) 遠離法線 — ✅ 正確。光從光密介質(玻璃,折射率 n1>1n_1 > 1)進入光疏介質(空氣,折射率 n21n_2 \approx 1),折射角 θ2\theta_2 > 入射角 θ1\theta_1,即折射光線遠離法線偏折。

(D) 平行法線 — 錯誤。若折射光線平行法線,即沿法線方向傳播(折射角 = 0°),這只發生在入射角 = 0° 的情況(垂直入射),並非折射的一般規律描述。

答案解析

根據司乃爾定律(Snell's Law)

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