109年:眼光概要(3)

任何波長的光在真空中的傳播速率:

A紅光最慢
B綠光最慢
C紫光最快
D都一樣快

詳細解析

本題觀念:

本題考電磁波(光)在真空中傳播的基本物理原理。光在真空中的速度(cc)是物理學的基本常數,與光的波長(顏色)無關。

選項分析

(A) 「紅光最慢」❌

  • 錯誤。在真空中,紅光速度與其他顏色完全相同。

(B) 「綠光最慢」❌

  • 錯誤。同上,在真空中各色光速度相同。

(C) 「紫光最快」❌

  • 錯誤。在真空中不存在任何顏色光速度最快或最慢的差異。

(D) 「都一樣快」✅ ← 正確答案

答案解析

正確答案為 (D)

真空中光速: c=299,792,458 m/s3×108 m/sc = 299{,}792{,}458 \text{ m/s} \approx 3 \times 10^8 \text{ m/s}

這個數值是宇宙常數,與光的顏色(頻率/波長)完全無關。所有電磁波在真空中都以完全相同的速度傳播。

重要辨別:顏色(波長)影響光速的情況只發生在介質中,而非真空中。

  • 在玻璃、水等介質中,折射率(refractive index)nn 與波長有關(色散現象),導致不同顏色光速略有差異(v=c/nv = c/n)。
  • 紫光在介質中速度較慢nn 較大),紅光在介質中速度較快nn 較小)。
  • 但在真空中,n=1n = 1 對所有波長均成立,所以速度相同。

這也是

...(解析預覽)...