107年:眼光概要(2)

關於司乃爾定律( Snell’s law )的敘述,下列何者錯誤?

A又稱為「折射定律」
B產生全反射的前提為光疏介質進入光密介質
C入射角大於臨界角時,會產生全反射
D從光疏介質進入光密介質時,折射線會偏向法線

詳細解析

本題觀念:

司乃爾定律(Snell's law),又稱折射定律(law of refraction),描述光在兩種介質界面的折射行為:

n1sinθ1=n2sinθ2n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2

全反射(total internal reflection, TIR)是在特定條件下光完全不透射、全部被反射的現象。

選項分析

(A) 又稱為「折射定律」
正確。司乃爾定律(Snell's law)即折射定律,兩者為同義詞。

(B) 產生全反射的前提為光疏介質進入光密介質
錯誤(本題答案)。全反射(total internal reflection)發生的前提恰好相反:光必須從光密介質(high refractive index)進入光疏介質(low refractive index),且入射角須大於臨界角。若光從光疏介質進入光密介質,折射線會偏向法線,不可能發生全反射。

(C) 入射角大於臨界角時,會產生全反射
正確。臨界角(critical angle, θc\theta_c)的定義為使折射角恰好為 90° 的入射角(θc=sin1(n2/n1)\theta_c = \sin^{-1}(n_2/n_1))。當入射角 >θc> \theta_c 時,即發生全反射。

(D) 從光疏

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