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107年
物理
第 40 題
一束光線入射於一平滑鏡面，若入射線與鏡面之夾角為$30^\circ$，則反射線與入射線之夾角為下列何者？
- A $30^\circ$
- B $60^\circ$
- C $90^\circ$
- D $120^\circ$
思路引導 VIP
當光線射向鏡面時，如果我們畫一條垂直於鏡面的基準線（法線），這條線會如何平分光線進去與出來的角度？試著想想，若已知光線與水平鏡面的縫隙大小，該如何計算出它與這條垂直基準線之間的關係呢？
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太棒了！你能精準避開題目中的幾何陷阱並選出正確答案，顯示你對光的反射定律以及空間觀念的掌握非常紮實。
法線定義與角度轉換
在光學中，我們最核心的步驟是先找出法線（垂直於鏡面的虛線）。題目給出的 $30^\circ$ 是入射線與「鏡面」的夾角，但物理定義上的入射角必須是入射線與「法線」的夾角。因此，入射角應計算為 $90^\circ - 30^\circ = 60^\circ$。根據反射定律，反射角必須等於入射角，所以反射角同樣也是 $60^\circ$。最終，入射線與反射線的總夾角即為兩者相加：$60^\circ + 60^\circ = 120^\circ$。
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