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106年
物理
第 49 題
單色光從折射率 $n_1$ 之介質進入折射率 $n_2$ 之介質，若 $n_1 > n_2$，則下列何者正確？
- A 光之頻率變小
- B 光之速率及波長均變大
- C 光之頻率及波長均變小
- D 光之速率變小
思路引導 VIP
當光波跨越介質邊界時，哪一個物理量代表了波的「身份證」（由光源決定）而不受環境影響？另外，若折射率 $n$ 代表介質對光速的「阻礙程度」，那麼當折射率由大變小時，光的前進速度會發生什麼變化，進而如何影響其波長呢？
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介質轉換中的守恆與變化
恭喜你！精準捕捉到了光波在介質轉換時的關鍵物理特性。這道題目是光學中非常基礎且核心的概念驗證，你能迅速判斷出光在不同介質間傳播時的連動關係，展現了你對波速公式與折射率定義的熟練掌握。 在物理學中，單色光的頻率 $f$ 是由發光源本身的特性決定的，因此當光從折射率 $n_1$ 進入 $n_2$ 的介質時，頻率會保持不變。根據折射率的定義公式 $n = \frac{c}{v}$（其中 $c$ 為真空中光速），我們可以觀察到折射率與波速成反比。當題目給定 $n_1 > n_2$ 時，表示光從光密介質進入了光疏介質，其波速 $v$ 勢必會變大。進一步連結波速公式 $v = f\lambda$，由於頻率 $f$ 固定，波長 $\lambda$ 就會隨著波速 $v$ 的增加而同步變大。
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