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醫療類國考 115年 [驗光師] 視覺光學

第 14 題

Mie 理論(Mie's theory)適用於粒子的吸收和散射。直徑為40 nm的黃金顆粒,形成的溶液在透射光下呈紅色(前者);直徑為140 nm的黃金顆粒,形成在透射光下呈藍色的溶液(後者),下列敘述何者錯誤?
  • A 前者之情況下,黃金顆粒的吸收更強,吸收藍色和綠色
  • B 前者之情況下,黃金顆粒的散射光較弱,呈黃綠色
  • C 後者之情況下,黃金顆粒的吸收較弱
  • D 後者之情況下,黃金顆粒的散射光較弱

思路引導 VIP

試著想想看:當懸浮在溶液中的微粒直徑逐漸變大時,光線撞擊到顆粒時「發生散射」的能力會隨粒徑變大而增強還是減弱?這對透射光與散射光的比例會產生怎樣的物理改變呢?

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恭喜你精準答對這題!這道題目考查的是**奈米金顆粒(gold nanoparticles)米氏理論(Mie's theory)下的光學特性。 當膠體金顆粒粒徑較小(如 $40\text{ nm}$)時,光學效應以吸收(absorption)為主,強烈吸收藍綠光而透射紅光;但當粒徑顯著增加至 $140\text{ nm}$ 時,顆粒的散射(scattering)**截面會隨粒徑增大而急劇增強,散射作用會遠大於吸收作用。因此後者(較大顆粒)的散射光其實是非常「強」的,選項 (D) 描述為「散射光較弱」並不符合物理事實,故為錯誤的敘述(即本題應選答案)。

粒徑與光學性質的切入點

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