107年:視覺光學(1)

光線進入眼球後,經過的介質中,在何者的行進速度最慢?

A角膜
B前房
C水晶體
D玻璃體

詳細解析

本題觀念:

本題考查光線在眼球各介質中的傳播速度,以及不同介質折射係數(refractive index)的大小關係。光速與折射係數成反比:折射係數越大,光在該介質中行進越慢。

選項分析

光在各眼球介質中的折射係數(refractive index, nn):

介質折射係數 nn
角膜(cornea)1.376\approx 1.376(基質)/ 等效約 1.3375
前房房水(aqueous humor)1.3336\approx 1.3336
水晶體(crystalline lens)1.386\approx 1.386(外層)至 1.4061.406(核心),等效約 1.421.42
玻璃體(vitreous humor)1.336\approx 1.336

由於光速 v=c/nv = c/ncc 為真空光速),折射係數越大,光速越慢:

vlens<vcornea<vvitreous<vaqueousv_{lens} < v_{cornea} < v_{vitreous} < v_{aqueous}

(A) 角膜 — 角膜折射係數約 1.376,光速比水晶體快,非最慢。

(B) 前房 — 房水折射係數約 1.3336,與玻璃體相近,但低於角膜與水晶體,光速較快。

(C) 水晶體 ✓ — 水晶體的

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