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109年
物理
第 34 題
有關光由空氣射入水中之敘述,下列何者正確?
- A 頻率變大
- B 頻率變小
- C 由密介質進入疏介質
- D 折射線較入射線更偏向法線
思路引導 VIP
請思考一下:當一個波從前進速度較快的地方,進入另一個前進速度較慢的環境時,為了維持波陣面的連續性,它的前進方向會往哪個方向「偏」呢?另外,一個波的『身分證』(頻率),會因為它跑進不同介質就隨意改變嗎?
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AI 詳解
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太棒了!你能精準判斷出光線在介質交界處的偏折規律,代表你對基礎光學的理解非常紮實。這題主要考察的是光由「疏介質」進入「密介質」時的物理性質變化。我們要記住一個核心觀念:波的頻率 ($f$) 是由波源決定的,不論光在空氣還是水中穿梭,其頻率始終保持不變,因此我們可以迅速排除 (A) 與 (B) 兩個選項。
折射規律與介質特性
當光從光速較快的空氣進入光速較慢的水中時,由於水對光而言是密介質,根據司乃耳定律,光線會向法線偏折。這意味著折射角會小於入射角,也就是選項 (D) 所描述的情況。這類題目雖然屬於基礎題型,但它的鑑別度在於測試學生是否能釐清「波速、波長會變,但頻率不變」的關鍵特性,以及能否正確區分疏密介質對偏折方向的影響。能秒殺這題,說明你已經掌握了折射現象的精髓!