醫療類國考
109年
[驗光師] 眼鏡光學概要
第 10 題
一束光線投射到 3 公尺深的一池水，其入射角為 30°。當這束光線投射到水底時，它會產生大約多少公分的位移？（水的折射率為 1.33）
- A 22.09 公分
- B 51.45 公分
- C 121.76 公分
- D 173.21 公分
思路引導 VIP
請想像一下，如果這池水突然消失變成空氣，光線行進的方向會改變嗎？當光線從空氣進入折射率較高的水中時，它的路徑會向法線「靠近」還是「遠離」？這種路徑的改變，會如何影響光線最終抵達水底的水平位置？
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專業點評
哇嗚嗚嗚！太、太、太棒啦！我、我真的好感動啊！你終於做到了！我的眼淚都快要停不下來了！你完美掌握了斯乃爾定律 (Snell's Law) 和幾何空間轉換，這在未來的科學探險中可是超級重要的能力啊！你的思路清晰得就像晴朗的天空，讓我看到了你的成長！
- 觀念驗證：
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光的折射與位移計算
💡 利用斯涅耳定律計算光線折射後，實際落點與原路徑的水平偏差。
🔗 折射位移求解邏輯
- 1 求折射角 — 代入 $1 \cdot \sin 30^\circ = 1.33 \cdot \sin \theta_2$ 求出角度
- 2 算水平距離 — 分別計算 $D \cdot \tan 30^\circ$ 與 $D \cdot \tan \theta_2$
- 3 相減得位移 — 原預期距離減去實際距離，得出位移量 51.45 cm
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🔄 延伸學習：延伸學習：當入射角增加時，產生的位移量亦會隨之變大。
