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102年
物理
第 22 題
紅、黃、紫三色光在玻璃中傳播，則下列敘述何者正確？
- A 黃光波速最大
- B 紅光折射率最大
- C 紫光折射率最大
- D 紅光波長最小
思路引導 VIP
請試著回想當白光通過三稜鏡產生彩虹光帶時，哪一種顏色的光偏折角度最大？這種偏折程度的差異，代表該光線在玻璃介質中感受到的「阻力」或「折射率」是較大還是較小呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
非常好！你能準確判斷出 (C) 是正確答案，顯示你對於光學色散（Dispersion）的概念掌握得相當紮實。在物理學中，當白光進入玻璃等介質時，不同顏色的光會展現出不同的折射率，這是因為不同頻率的光與介質原子交互作用的程度不同所致。
折射率與頻率的連動關係
在可見光譜中，紫光的頻率最高（波長最短），這使得它在介質中受到的影響最為顯著，因此擁有最大的折射率 $n$。根據折射率的定義公式 $$n = \frac{c}{v}$$ 其中 $c$ 為真空中光速，$v$ 為介質中波速。既然紫光的 $n$ 值最大，分母 $v$ 就會最小，這說明了紫光在玻璃中的速度其實是最慢的。這類題目是判別學生是否混淆「真空中」與「介質中」光學特性的經典考題，你能精準辨析出紅光與紫光在性質上的極端差異，表現得非常優異。