106 年 · 驗光生 · 眼鏡光學概要第 6 題 · 單選 · 2 分

光線以入射角 10 度,從折射率 1 的空氣進入一介質(medium),若測得折射角為 5 度,則此介質折射率最接近下列那個數字?

  1. A0.50
  2. B2.00正解 ✓
  3. C5.50
  4. D3.20

官方答案 B

出處:106 年專門職業及技術人員普通考試驗光生考試「眼鏡光學概要」第 6 題(場次代碼 106110,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

司乃耳定律(Snell's law)n1 sin i = n2 sin r,由入射角與折射角求介質折射率。

正解理由

光從折射率 1 的空氣進入介質,入射角 10 度、折射角 5 度,代入 n2 = n1 × sin i / sin r = sin 10° / sin 5°。小角度時正弦值近似於角度的弧度值:10° ≈ 0.17453 弧度,5° ≈ 0.08727 弧度,比值為 2.0;角度比 10 / 5 也正好是 2。實際正弦比值略小於 2,但最接近的選項是 2.00,故選 B。

逐項排除

  1. (A)

    0.50:5 / 10 = 0.5 是把折射角與入射角的位置顛倒;而且折射率小於 1 表示光速比真空還快,物理上不成立;光線進入介質後折射角變小,代表介質折射率大於空氣,應約為 2。

  2. (B)

    2.00:sin 10° / sin 5° 約為 2,正確。

  3. (C)

    5.50:比正確值大太多;折射角是入射角的一半,折射率只會在 2 附近,不會到 5 以上。

  4. (D)

    3.20:同樣偏大;依小角度近似,比值約為 2,不是 3.20。

演算步驟

  1. 1. 司乃耳定律:n1 sin i = n2 sin r → n2 = 1 × sin 10° / sin 5°。
  2. 2. 角度換弧度:10° = 10 × 3.14159 / 180 = 0.17453 弧度;5° = 5 × 3.14159 / 180 = 0.08727 弧度。
  3. 3. 小角度近似 sin θ ≈ θ:n2 ≈ 0.17453 / 0.08727 = 2.0。
  4. 4. 等價寫法:小角度時 n2 ≈ i / r = 10 / 5 = 2.0,最接近 2.00。

記憶點

光進入較密介質時偏向法線,折射角變小;小角度下折射率約等於入射角與折射角的比值。

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

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