光線從 A 介質進入 B 介質，再從 B 介質進入 C 介質。若 ABC 介質之折射係數分別為 1.00，1.33，1.52，而光線從 A 進入 B 時之入射角為 30°，則光線進入 C 介質時之折射角為何？

本題考點

多層平行介面的折射——司乃耳定律 n sinθ 在每一個平行介面上守恆，最後的折射角只取決於第一個與最後一個介質的折射率。

正解理由

依司乃耳定律，在 A、B 介面有 nA sinθA = nB sinθB，在 B、C 介面有 nB sinθB = nC sinθC，因此 nA sinθA = nC sinθC。代入 1.00 × sin30° = 0.5，得 sinθC = 0.5 / 1.52 = 0.3289，θC = 19.2°。中間的 B 介質只影響光在 B 內的方向，不影響最後在 C 內的折射角。故選 D。

逐項排除

1. (A)

   錯。30.0° 是原本的入射角；只有兩側折射率相同時角度才會不變，光由折射率 1.00 進入 1.52 的介質會偏向法線，角度應變小為 19.2°。

2. (B)

   錯。22.0° 是光在 B 介質（n = 1.33）內的折射角，只算完第一個介面就停下來；題目問的是進入 C 介質後的折射角，應為 19.2°。

3. (C)

   錯。17.8° 比正確值 19.2° 小，表示偏折過度；以 nA sinθA = nC sinθC 計算，C 內的折射角應為 19.2°。

4. (D)

   正確。sinθC = 0.5 / 1.52 = 0.3289，θC = 19.2°。

演算步驟

1. 司乃耳定律：nA sinθA = nB sinθB = nC sinθC。
2. nA sinθA = 1.00 × sin30° = 1.00 × 0.5 = 0.5。
3. 在 B 介質：sinθB = 0.5 / 1.33 = 0.3759，θB = 22.08°（僅中間過程）。
4. 在 C 介質：sinθC = 0.5 / 1.52 = 0.3289，θC = arcsin 0.3289 = 19.2°。

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