106年:眼光概要(1)

若有一個介質,光速在此介質中行進的速度是真空中光速的 80%,則此介質之折射率為多少?

A0.8
B1
C1.25
D1.80

詳細解析

本題觀念:

本題直接考查折射率(refractive index)的計算公式。已知光在某介質中的速度為真空光速的 80%,求該介質的折射率。

選項分析

(A) 0.8 ❌ 錯誤。折射率定義為 n=c/vn = c/v,且折射率 n1n \geq 1(光在介質中的速度永遠不超過真空光速),因此折射率不可能小於 1。

(B) 1 ❌ 錯誤。折射率為 1 表示光速等於真空光速,僅適用於真空(或近似適用於空氣,nair1.0003n_{air} \approx 1.0003)。

(C) 1.25 ✅ 正確。計算如下:

n=cv=c0.8c=10.8=1.25n = \frac{c}{v} = \frac{c}{0.8c} = \frac{1}{0.8} = 1.25

(D) 1.80 ❌ 錯誤。若 n=1.80n = 1.80,則 v=c/1.800.556cv = c/1.80 \approx 0.556c,約為真空光速的 55.6%,與題目給定的 80% 不符。

答案解析

正確答案為 (C) 1.25

折射率定義:

n=cvn = \frac{c}{v}

其中:

  • cc = 真空中光速(3.0×108\approx 3.0 \times 10^8 m/s)
  • vv = 光在介質中的速度

題目給定 v=0.8cv = 0.8c,代入公式:

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