109年:眼光概要(3)

一光線從一介質進入另一介質時,若入射角小於折射角,則現象為:

A光線無法呈現全反射現象
B折射線偏向法線
C光線從密介質進入疏介質
D光線從疏介質進入密介質

詳細解析

本題觀念:

本題考司乃耳定律(Snell's law)的應用。當光從一介質進入另一介質,入射角(angle of incidence, θi\theta_i)小於折射角(angle of refraction, θr\theta_r),需判斷光的行進方向與介質光學密度(optical density)的關係。

選項分析

(A) 「光線無法呈現全反射現象」❌

  • 錯誤。全反射(total internal reflection)恰好發生在光從密介質進入疏介質時(n1>n2n_1 > n_2),且入射角超過臨界角。本題情況符合密→疏,因此有可能發生全反射,並非無法呈現。

(B) 「折射線偏向法線」❌

  • 錯誤。折射線偏向法線(refracted ray bends toward normal)發生在光從疏→密時(n1<n2n_1 < n_2),此時折射角 < 入射角。本題折射角 > 入射角,折射線反而遠離法線

(C) 「光線從密介質進入疏介質」✅ ← 正確答案

  • 正確。如推導所示,θi<θr\theta_i < \theta_rn1>n2n_1 > n_2 → 光從密(高折射率)進入疏(低折射率)介質。

(D) 「光線從疏介質進入密介質」❌

  • 錯誤。疏→密時 n1<n2n_1 < n_2,折射角 < 入射角,與題目條件相反

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