109年:視覺光學(2)
有關折射的敘述,下列何者錯誤?
A光在不同介質中行進的速度不同
B當光線進入不同介質的入射角度為0時,光線行進路徑不會發生偏移
C當光線由真空進入密度較大的介質時,光線行進路徑將偏離法線
D在真空以外的介質會有色散(color dispersion )的現象
詳細解析
本題觀念:
本題為反向題(問「何者錯誤」),考查光的折射(refraction)基本定律,包含 Snell's Law(斯奈爾定律)、光速與介質的關係、入射角為零時的特殊情況,以及色散(color dispersion)發生的條件。
選項分析
(A) 光在不同介質中行進的速度不同 ✅ → 正確陳述。光在真空中的速度 ,在其他介質中速度 ( 為折射率), 代表光速減慢。折射的根本原因正是光在不同介質中速度不同,導致波前傾斜、方向改變。
(B) 當光線進入不同介質的入射角度為0時,光線行進路徑不會發生偏移 ✅ → 正確陳述。依 Snell's Law: 當入射角 時,,故 ,得 。光線沿法線方向垂直進入介質,不發生偏折,路徑不改變。
(C) 當光線由真空進入密度較大的介質時,光線行進路徑將偏離法線 ❌(此為答案) → 錯誤陳述。當光線從光疏介質(如真空,)進入光密介質()時,折射角 $\
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