光線在某一介質中行進速度為每秒 20 萬公里，試問此介質在真空中折射率為何？

本題考點

折射率的定義——真空中光速與介質中光速的比值。

正解理由

光在介質中會與原子、分子的電子交互作用，傳播速度變慢；介質的光學密度愈大，光速降得愈多。折射率就是量化這個減速程度的量，定義為真空光速 c 除以介質中光速 v，即 n = c / v。真空光速約為每秒 3 億公尺；題目給的介質中光速每秒 20 萬公里，換算成公尺是每秒 2 億公尺。代入得 n = 3 億 ÷ 2 億 = 3 / 2 = 1.5。介質中光速一定比真空慢，所以折射率一定大於真空的值，1.5 符合這個條件。故選 C。

逐項排除

1. (A)

   3：大於正確值 1.5；折射率為 3 代表介質中光速比題目所給的每秒 20 萬公里更慢，與題目條件不符。

2. (B)

   2：大於正確值 1.5；折射率為 2 代表光速減為真空的一半，也比題目所給的速度慢，與題目條件不符。

3. (C)

   1.5：真空光速除以介質中光速得 1.5，正確。

4. (D)

   1.2：小於正確值 1.5；折射率較小代表光速較接近真空光速，比題目所給的每秒 20 萬公里快，與題目條件不符。

記憶點