光線從鑽石(折射率 2.42)進入空氣,若要形成全反射,其入射角度至少應大於下列何者?
- A10.23 度
- B24.41 度正解 ✓
- C33.23 度
- D42.31 度
官方答案 B
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 11 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
全反射的條件與臨界角計算。光線由高折射率介質射向低折射率介質,入射角大於臨界角時發生全反射。
正解理由
因為全反射只會在「由光密進入光疏」時發生,鑽石折射率 2.42 高於空氣,條件成立;臨界角是折射角恰為與界面平行時對應的入射角,由司乃耳定律得 sinθc 等於空氣折射率除以鑽石折射率,即 1 / 2.42 = 0.4132;取反正弦後臨界角為 24.41 度。入射角超過這個角度,折射光不再存在,光線全部反射回鑽石內部,所以「至少應大於」的門檻就是臨界角本身,故選 B。
逐項排除
- (A)
10.23 度小於臨界角,此時仍有折射光射出到空氣,只有部分反射,不會形成全反射。
- (B)
24.41 度即臨界角,入射角大於它才發生全反射,是題目所問的最低門檻,符合題意。
- (C)
33.23 度大於臨界角,入射角在此時確實會全反射,但它不是「至少應大於」的最低門檻,比臨界角大得多,不符題意。
- (D)
42.31 度同樣大於臨界角,也會全反射,但同理不是最低門檻,不符題意。
記憶點
臨界角的正弦值 = 低折射率 ÷ 高折射率;折射率愈高臨界角愈小,鑽石因此容易把光困在內部而閃耀。
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