當光線從介質(n = 2)進入空氣時,產生全反射條件時的臨界角為多少?
- A15°
- B30°正解 ✓
- C45°
- D60°
官方答案 B
出處:108 年特考專門職業及技術人員高等考試驗光師考試「視覺光學」第 18 題(場次代碼 108060,全卷 50 題)。答案以考選部公布為準,本站不修改官方答案。
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本題考點
全反射臨界角。光由高折射率介質射向低折射率介質時,折射角達 90° 所對應的入射角即臨界角,sin θc = n2 / n1。
正解理由
光從 n = 2 的介質進入空氣(n = 1),sin θc = 1 / 2 = 0.5。正弦值為 0.5 的特殊角是 30°(即 π/6 弧度 = 180° / 6),所以臨界角為 30°,入射角大於 30° 就會發生全反射,故選 B。
逐項排除
- (A)
錯誤。sin 15° 小於 0.5,不滿足 sin θc = 1/2;15° 的入射光仍會折射進入空氣,不會全反射。
- (B)
正確。sin θc = 1/2,θc = 30°。
- (C)
錯誤。sin 45° 約為 0.707,對應的是折射率約 1.414 的介質;n = 2 時臨界角應為 30°。
- (D)
錯誤。60° 是 30° 的餘角,等於誤用 cos θc = 1/n;臨界角的關係式是正弦,應為 30°。
演算步驟
- ① Snell 定律:n1 sin θ1 = n2 sin θ2,令 θ2 = 90°
- ② sin θc = n2 / n1 = 1 / 2 = 0.5
- ③ θc = 180° / 6 = 30°
記憶點
臨界角 sin θc = 1/n;n = 2 對應 30°。
內容更新 2026-10-08 · 詳解為 AI 生成並經程式關卡與覆核,僅供國考複習,不構成驗光、配鏡或醫療建議 · 回報錯誤