光在不同介質中行進時，傳播速度可能改變，下列敘述何者正確？①在真空中傳播速度最慢 ②在玻璃中傳播速度較在空氣中快 ③在空氣中傳播速度較在水中快 ④在真空中傳播速度較在水中快

本題考點

折射率與光速的關係，判斷光在真空、空氣、水、玻璃中的傳播速度快慢。

正解理由

折射率的定義是真空中光速與該介質中光速的比值，n = c / v，所以 v = c / n：介質的折射率愈大，光在其中的速度愈慢。真空的折射率是所有介質的基準，任何物質介質的折射率都比真空大，所以光在真空中最快。依折射率由小到大排列：真空 < 空氣 < 水 < 玻璃，速度則反過來由快到慢：真空 > 空氣 > 水 > 玻璃。據此判定 ③ 與 ④ 正確，組合為 ③④，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   不符合。① 與 ② 兩項都錯誤。

2. (B)

   不符合。③ 正確，但 ① 錯誤，真空中是最快而非最慢。

3. (C)

   符合。③ 與 ④ 都正確。

4. (D)

   不符合。④ 正確，但 ② 錯誤，玻璃中比空氣中慢。

記憶點