光線從鑽石（折射率2.42）進入空氣，若要形成全反射，其入射角度至少應大於下列何者？

本題觀念：

鑽石（折射率 n = 2.42）是折射率極高的材質，當光線從鑽石射向空氣時，若入射角超過臨界角(critical angle)，就會發生全反射(total internal reflection, TIR)。臨界角由 Snell 定律推導，公式為 $\theta_c = \arcsin\!\left(\dfrac{n_2}{n_1}\right)$，其中 $n_1$ 為光密介質（鑽石），$n_2$ 為光疏介質（空氣，n ≈ 1.000）。

選項分析

以公式計算臨界角： $\theta_c = \arcsin\!\left(\frac{1.000}{2.42}\right) = \arcsin(0.4132) \approx 24.41°$

因此，入射角必須大於 24.41° 才能產生全反射。

(A) 10.23度 — 遠小於臨界角，光線仍會折射進入空氣，不會全反射。❌

(B) 24.41度 — 正確計算值。入射角需大於此臨界角，才會發生全反射。✅

(C) 33.23度 — 高於正確臨界角，是鑽石在水中（$n_{水}≈1.33$）的臨界角（$\arcsin(1.33/2.42) ≈ 33.2°$），在此題條件下不正確。❌

(D) 42.31度 — 約為玻璃（n≈1.5）對空氣的臨界角，與鑽石無

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