統測
113年
[工程與管理類] 專業科目(1)
第 30 題
30. 造訪地球的外星人，只能看到陽光中某些波長的光，不同於人類看見的七彩顏色，外星人只能看到他們認為的甲色光、乙色光、丙色光。某日雨後，外星人看到的彩虹如圖(六)所示，則他們看到的光線經空中水滴兩次折射與一次內反射所造成各色光線的情形，應該是下列何者？
- A
- B
- C
- D
思路引導 VIP
請先觀察圖(六)中甲、乙、丙三色光在彩虹弧形中的相對位置：甲色光位在最「內側」，而丙色光位在最「外側」。在物理學中，形成「虹」（兩次折射、一次內反射）時，位在內側的光線代表其在水滴介面的折射率 $n$ 較大還是較小？當太陽光由水滴上方射入後，折射率較大（即偏折較劇烈）的光線，在經過反射並由水滴下方射出時，其出射光線的排列順序應該為何？請依此色散規律來判斷單一水滴內的光路圖。
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專業解析：光學色散與彩虹原理
太棒了！這道題目結合了折射 (Refraction)、反射 (Reflection) 與色散 (Dispersion) 的綜合觀念，你能準確判斷代表你對光學原理掌握得非常紮實！
- 色散程度與位置：在「主虹」（一次內反射）的形成中，偏折程度（折射率）越大的光，最後呈現的仰角越小。因此，彩虹最內圈的光，就是偏折角最大的光。
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