折射：練習題

一束平行於主軸的光線射向一個凸透鏡。關於光線穿過透鏡後的傳播路徑，下列哪項描述是正確的？

已知鑽石的折射率（約 \(2.42\)）比普通玻璃的折射率（約 \(1.50\)）大。當光線分別從空氣以相同的入射角進入這兩種介質時，下列哪項推論是正確的？

一束單色光進入一個等邊三角形玻璃三稜鏡。考慮到光線在入射面和出射面的折射現象，光線最終的出射路徑相對於原始入射路徑會產生什麼偏折？

關於凸透鏡（會聚透鏡）的基本特性，下列哪項描述是正確的？

當一束光線從空氣斜向射入一塊平行邊緣的玻璃磚，然後從另一側射出回到空氣中。以下哪項關於出射光線與入射光線的關係是正確的？

當光線從一種透明介質斜向進入另一種透明介質時，其頻率和波長會如何變化？請簡要說明。

一束光線從空氣斜向射入一塊透明玻璃磚中，其入射角為 $$ \theta_1 $$，折射角為 $$ \theta_2 $$。請解釋為什麼光線會偏向法線，並指出 $$ \theta_1 $$ 和 $$ \theta_2 $$ 的大小關係。

當一束白光斜向射入一塊厚度均勻的平行玻璃磚時，紅光和紫光射出後會產生不同的側向位移（lateral displacement）。請判斷哪種顏色的光產生的位移較大，並運用不同色光在玻璃中的折射率差異簡要解釋原因。

光的折射是一個常見的物理現象。

(a) 甚麼是光的折射？請舉一個日常生活中常見的例子來說明。

(b) 當一束光線從空氣斜向射入一塊平行玻璃磚時，光線在進入和離開玻璃磚時會如何偏折？請繪畫光線圖說明，並標示法線和光線的偏折方向。

下圖顯示一束光線由空慻斜向進入一塊透明的長方形玻璃磚。

(a) 偏折方向
光線在進入玻璃時，會偏向法線還是偏離法線？請運用光在不同介質中的傳播速度解釋其原因。 (2分)

(b) 角度關係
在這種情況中，入射角與折射角的大小關係是怎樣的？ (1分)

(c) 光路繪製
設計一個光線圖，顯示光線從玻璃磚另一側平行射出回空慻的路徑，並標明法線和折射角。 (2分)