光速在下列何種介質之行進速度最快？

本題考點

折射率的定義（介質中光速與真空光速的關係），比較常見光學介質的折射率高低。

正解理由

折射率定義為真空中的光速除以介質中的光速，所以介質中的光速等於真空光速除以折射率：折射率愈低 → 光在其中行進愈快。四個選項中，水的折射率最低；人眼角膜以膠原纖維為主要結構、含水之外還有大量蛋白質成分，折射率高於水；壓克力與玻璃都是眼鏡與光學元件常用的固體材料，折射率又比角膜高。因為水的折射率最低 → 光在水中的速度最快，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   不符合。壓克力（PMMA）是硬式隱形眼鏡與光學元件常用材料，折射率明顯高於水，光速較慢。

2. (B)

   不符合。玻璃是傳統眼鏡鏡片材料，折射率在四者中屬於較高的一群，光在其中速度最慢的候選之一，不是最快。

3. (C)

   符合。水的折射率在四者中最低，依「光速 = 真空光速 ÷ 折射率」，光在水中行進最快。

4. (D)

   不符合。角膜雖然含有大量水分，但膠原纖維與基質蛋白使其折射率高於純水，所以光速比在水中慢。

記憶點