當光線從一個介質(初始介質,primary medium;折射率為 n)進入另一個介質(次級介質,secondary medium;折射率為 n’),下列何者最不適當?
- A初始介質的折射率(index of refraction)較低,次級介質的折射率較高,光線會向法線(normal)屈折
- B當光線由比較緻密的介質(optically dense medium)進入較不緻密的介質時,光線會偏離法線
- C可以利用司乃耳定律(Snell’s law)來量化這類光線的屈折(refraction),其中 θ 是入射角,而 θ’是折射角
- D司乃耳定律(Snell’s law)可以表示為:n(sinθ’)= n’(sinθ)正解 ✓
官方答案 D
出處:112 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 9 題(場次代碼 112110,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
光線在兩介質界面的折射方向判斷,以及司乃耳定律(Snell’s law)的正確寫法。
正解理由
司乃耳定律的內容是「每個介質的折射率,乘上光線在該介質中與法線夾角的正弦值,兩邊相等」,也就是初始介質的 n 要配入射角 θ,次級介質的 n’ 要配折射角 θ’,寫成 n × sinθ = n’ × sinθ’。因為兩邊的乘積守恆,折射率較大的一側,sin 值必須較小,所以光線在高折射率介質中較靠近法線。選項 (D) 把 n 配給 θ’、把 n’ 配給 θ,介質與角度配錯對,這個等式不成立,敘述不適當,故選 D。
逐項排除
- (A)
正確。由低折射率進入高折射率介質時,n’ 較大,依司乃耳定律 sinθ’ 要比 sinθ 小,折射角小於入射角,光線向法線偏折。
- (B)
正確。光學上「緻密」指折射率較高;由高折射率進入低折射率介質時,n’ 較小,sinθ’ 要比 sinθ 大,折射角大於入射角,光線偏離法線。
- (C)
正確。司乃耳定律正是用來量化折射的定律,θ 為入射角(在初始介質中與法線的夾角),θ’ 為折射角(在次級介質中與法線的夾角),定義無誤。
- (D)
不適當。等式兩邊的介質與角度配錯,應改為 n(sinθ)= n’(sinθ’),即每個折射率配上自己介質中的角度。
記憶點
司乃耳定律「誰的折射率配誰的角」:n sinθ = n’ sinθ’,折射率大的一側角度小、靠近法線。
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