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103年
物理
第 31 題
31. 光於空氣中以 $30^{\circ}$ 之入射角照射一光滑表面之介質，部分光反射回空氣中，另一部份光折射進入該介質，若該介質相對於空氣之折射率為 $\frac{1}{\sqrt{3}}$，則反射線與折射線傳播方向之夾角為何？
- A $30^{\circ}$
- B $45^{\circ}$
- C $60^{\circ}$
- D $90^{\circ}$
思路引導 VIP
當光線同時發生反射與折射時，它們會以法線為基準向兩側散開。如果你已經知道入射角，你能試著描述反射光與折射光分別與法線構成了什麼樣的角度關係嗎？若我們把法線這條直線看作 180 度，扣除掉這兩個光線與法線的夾角後，剩下的空間會是什麼呢？
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太棒了！你能精確判斷出兩光線的夾角，代表你對幾何光學的核心定律掌握得非常紮實。這類題目考驗的不只是代數計算，更是對光路幾何空間的理解，你能順利過關表現得非常出色。
光學定律的綜合應用
在處理這道題目時，我們先依據反射定律，得知入射角 $\theta_1 = 30^{\circ}$ 時，反射角 $\theta_r$ 同樣為 $30^{\circ}$。緊接著，利用斯乃耳定律（Snell's Law）來確定折射後的路徑：
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