一個置於空氣中的透鏡，其折射率為 1.5，若接受一道接近法線的垂直光線照射，則會產生多少百分比的反射光線？

本題考點

Fresnel 反射——光線近乎垂直入射到兩介質交界面時，反射光所佔的比例由兩邊折射率的差決定。

正解理由

光線垂直入射時，交界面的反射率依 Fresnel 垂直入射反射公式 R = ((n − 1) / (n + 1))² 計算，其中空氣折射率取 1、透鏡折射率 n = 1.5。代入得 (1.5 − 1) × (1.5 − 1) / ((1.5 + 1) × (1.5 + 1))，換算成百分比為 4%。因為兩邊折射率差越大、反射越多 → 折射率 1.5 的鏡片表面與空氣的交界產生 4% 的反射光 → 故選 B。

逐項排除

1. (A)

   不符合。2% 低於依 Fresnel 公式算出的 4%，與折射率 1.5 的交界面反射率不符；要得到這麼低的反射率，鏡片與空氣的折射率差必須更小。

2. (B)

   符合。依 Fresnel 垂直入射反射公式算得 4%。

3. (C)

   不符合。6% 高於計算結果 4%，對應的是折射率更高的材料，不是折射率 1.5 的鏡片。

4. (D)

   不符合。8% 高於計算結果 4%，與本題折射率 1.5 的單一交界面反射率不符。

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