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中五物理 波與折射練習三：跨介質折射與全內反射應用
中五物理 波與折射練習三：跨介質折射與全內反射應用
十題練兩種介質之間的司乃耳定律、折射率與波速的倒數對應、光纖與垂直入射。
直接答案 第 01 至 02 題練跨介質折射與光纖原理，第 03 至 05 題練臨界角判斷與垂直入射，第 06 至 09 題練波長換算、折射率比與玻璃入水的臨界角，第 10 題針對正弦與正切混用。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 |
| 建議時間 | 25 |
| 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：中五物理 波與折射 |
| 適用年級 | 中五 |
02 題目（10 題）
- 基礎光以 30° 入射角由折射率 1.5 的玻璃射入水（1.33），求折射角。
- 進階光纖能令光沿彎曲的路徑傳送，靠的是什麼原理？
- 進階某介質的臨界角是 45°，求其折射率。
- 進階折射率 1.6 的介質射向空氣，入射角 45°，求結果。
- 挑戰光垂直入射到兩種介質的界面，折射角是多少？
- 基礎某波頻率 500 Hz，在深水波速 8 m/s，在淺水波速 6 m/s，求兩處波長（以 cm 表示）。
- 挑戰光在甲介質速度為 3 × 10⁸ m/s 的 3/4，在乙介質速度為 3 × 10⁸ m/s 的 9/16，求兩介質折射率之比。
- 挑戰玻璃折射率 1.5，水折射率 1.33，求光由玻璃射入水時的臨界角。
- 基礎某波波長 0.25 m、頻率 1 360 Hz，求波速。
- 錯題重練折射率 1.5、入射角 30°。某生用 tan 求折射角得 21.1°，正確折射角是多少？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 約 34.3° | sin θ₂ = 1.5 × sin 30° ÷ 1.33 = 0.5639。 |
| 2 | 全內反射 | 光在纖芯與外層界面入射角大於臨界角，光線被完全反射回纖芯。 |
| 3 | 約 1.414 | n = 1 ÷ sin 45° = 1 ÷ 0.7071。 |
| 4 | 全內反射，因臨界角約 38.7° 而 45° 較大 | 先算臨界角再比較入射角。 |
| 5 | 0°，光線不偏折 | sin 0° = 0，故折射角亦為 0°，只有速度與波長改變。 |
| 6 | 1.6 cm 與 1.2 cm | 波長 = 波速 ÷ 頻率，即 8 ÷ 500 與 6 ÷ 500，再換成 cm。 |
| 7 | 3 : 4 | 折射率與波速成反比，速度比 4 : 3 故折射率比 3 : 4。 |
| 8 | 約 62.5° | sin C = 1.33 ÷ 1.5 = 0.8867。 |
| 9 | 340 m/s | 0.25 × 1 360 = 340。 |
| 10 | 約 19.5° | 折射定律用正弦而非正切，sin θ₂ = sin 30° ÷ 1.5 = 0.3333。 |
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。
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。