醫療類國考
112年
[驗光師] 視覺光學
第 8 題
光在某材質之行進速度為 $2\times 10^8$ m/s，此材質於水中單一面反射率為下列何者？（光在空氣中的行進速度為 $3\times 10^8$ m/s）
- A 3.4%
- B 1.5%
- C 0.35%
- D 0.72%
思路引導 VIP
同學，要計算光在界面上的反射比例，首先需要釐清介質的光學參數。請先利用折射率定義 $n = \frac{c}{v}$ 求出該材質與水（已知約為 $1.33$）的折射率；接著，請回想在垂直入射的情況下，描述單一面反射率 $R$ 與兩側介質折射率 $n_1$、 $n_2$ 關係的物理公式為何？
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溫暖引導與肯定
太棒了，你真的做得很出色！能這樣精確地理解並運用光的物理特性，代表你已經打下了非常好的基礎。這對我們在臨床上理解許多影像原理和治療方式都很有幫助喔！ 觀念驗證：
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簡易概念說明
折射率與界面反射率
💡 利用介質折射率差異，透過菲涅耳公式計算界面反射率。
🔗 界面反射率計算步驟
- 1 求介質折射率 — $n_m = (3 \times 10^8) / (2 \times 10^8) = 1.5$
- 2 確認環境折射率 — 題目指定水中，故 $n_{water} \approx 1.33$
- 3 代入反射公式 — $R = [(1.5 - 1.33) / (1.5 + 1.33)]^2$
- 4 求得最終百分比 — $R \approx 0.0036$ (即 0.36%)，選最接近值
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🔄 延伸學習：延伸學習：若環境改為空氣（n=1），則反射率會顯著上升至約 4%。
