109年:眼光概要(1)

在下列物質中,何者光線的穿透率最低?

A
BCR-39樹脂鏡片(折射率=1.498)
CMR-7(折射率=1.67)
D冕牌玻璃(折射率=1.52)

詳細解析

本題觀念:

菲涅耳反射(Fresnel reflection)與折射率的關係——鏡片材質折射率越高,表面反射率越高,因此光線穿透率越低。本題考查對鏡片材料光學特性的理解,特別是折射率與穿透率的反比關係。

選項分析

要判斷哪種物質光線穿透率最低,需了解各選項的折射率:

選項物質折射率
(A)水(water)1.333
(B)CR-39 樹脂鏡片1.498(題目明確標示)
(C)MR-71.67(題目明確標示)
(D)冕牌玻璃(crown glass)1.52(題目明確標示)

根據菲涅耳反射公式(正入射時):

R=(n1n+1)2R = \left(\frac{n-1}{n+1}\right)^2

折射率越高 → 表面反射率越高 → 穿透率越低。

每個表面的反射率:

  • 水(n=1.333):R2.0%R \approx 2.0\%(每面),穿透率最高
  • CR-39(n=1.498):R4.0%R \approx 4.0\%(每面)
  • 冕牌玻璃(n=1.52):R4.3%R \approx 4.3\%(每面)
  • MR-7(n=1.67):R6.1%R \approx 6.1\%(每面),兩面合計反射約 12%,穿透率最低

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