光線由空氣入射折射率為 1.523 的平片鏡片，其入射角度需要多少，才可以使得反射光線與折射光線互相垂直？

本題考點

布魯斯特角（Brewster angle）——反射光與折射光互相垂直時的入射角，滿足入射角的正切值等於折射率。

正解理由

反射角等於入射角 θ，折射角為 θ'。反射光與折射光互相垂直，代表兩條光線之間夾一個直角，於是入射角與折射角互為餘角，sin θ' = cos θ。代入司乃耳定律（空氣一側的折射率視為與真空相同）：sin θ = 1.523 × sin θ' = 1.523 × cos θ → 兩邊同除以 cos θ，得 tan θ = 1.523 → 取反正切，θ = 56.71°。這個角度就是布魯斯特角，此時反射光為完全的線偏振光。故選 D。

逐項排除

1. (A)

   不符合。正切函數在此範圍內隨角度遞增，32.87° 遠小於 56.71°，其正切值明顯小於 1.523，不滿足 tan θ = 1.523，反射光與折射光不會互相垂直。

2. (B)

   不符合。43.56° 小於 56.71°，正切值仍小於 1.523，不滿足布魯斯特條件。

3. (C)

   不符合。51.75° 雖然較接近，但仍小於 56.71°，正切值小於 1.523，反射光與折射光的夾角不是直角。

4. (D)

   符合。tan 56.71° = 1.523，正是折射率 1.523 的鏡片在空氣中的布魯斯特角。

記憶點