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中二科學 光的反射、折射與色散：第三份（挑戰）
中二科學 光的反射、折射與色散：第三份（挑戰）
本份處理臨界角、全反射的條件與應用，並用正弦公式反求入射角。
直接答案 全反射要光由密介質射向疏介質，而且入射角大於臨界角，臨界角由 sin c = 1 ÷ n 求出。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 |
| 建議時間 | 20 |
| 難度分佈 | 基礎 3 · 進階 3 · 挑戰 3 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中二科學 光的反射、折射與色散 |
| 適用年級 | 中二 |
02 題目（10 題）
- 基礎光由水（折射率 1.33）射向空氣，入射角 50°，會發生甚麼？
- 基礎光纖可以長距離傳送光訊號，靠的是甚麼現象？
- 基礎雨後彩虹的形成涉及哪三種光學現象？
- 進階玻璃折射率 1.5，它的臨界角是多少？
- 進階鑽石折射率 2.42，臨界角約多少？為甚麼鑽石特別閃？
- 進階全反射要同時符合哪兩個條件？
- 挑戰光在玻璃中折射角 30°、折射率 1.5，入射角約多少？
- 挑戰入射角 45° 的白光射入玻璃，紅光折射率 1.51、紫光 1.53，哪一色折射角較小？相差約多少？
- 挑戰沙漠公路上出現海市蜃樓，與哪一種光學現象有關？
- 錯題重練有同學答：全反射一定發生在光由空氣射入水的時候。錯在哪裡？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 全反射，光線留在水中 | 水的臨界角約 48.8°，50° 已經超過。 |
| 2 | 全反射 | 光在纤芯與包層的界面不斷全反射，所以幾乎不衰減。 |
| 3 | 折射、色散與內反射 | 陽光進入水滴先折射與色散，再在水滴內反射，離開時再折射一次。 |
| 4 | 約 41.8° | sin c = 1 ÷ 1.5 = 0.667，c ≈ 41.8°。 |
| 5 | 約 24.4°；臨界角小，光容易全反射並多次在內部反射後才射出。 | 折射率越大，臨界角越小。 |
| 6 | 光由較密介質射向較疏介質，而且入射角大於臨界角 | 兩個條件缺一不可，方向搞反就不會發生。 |
| 7 | 約 48.6° | sin i = 1.5 × sin 30° = 0.75，i ≈ 48.6°。 |
| 8 | 紫光較小，兩者相差約 0.4° | 折射角分別約 27.9° 與 27.5°，所以紫光偏折較多。 |
| 9 | 空氣層之間的全反射 | 近地面空氣受熱變疏，光線向上彎曲並發生全反射，看起來就像水面。 |
| 10 | 方向剛好相反：全反射要由密介質射向疏介質，例如由水射向空氣。 | 介質方向搞反，是這一章最常見的失分位。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
做光學題先問三件事：角度是由法線還是鏡面量度、光線是由密介質入疏介質抑或相反，以及有幾次折射。導師登記 →
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。