大物二NO.4答案大物二NO.4答案.doc

《大学物理AII》作业 No.4 光的偏振 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、判断题：（用“T”和“F”表示） [ F ] 1．横波具有偏振性，纵波不具有偏振性。 解：由横波、纵波、偏振定义P91可得。 [ T ] 2．3．4．．，通过偏振片的光强是： [ ] (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 解：因自然光是非偏振光，故将偏振片绕如图所示的光传播的方向顺时针转动，并没改变自然光振动方向与偏振片偏振化方向关系，故光强不变。 故选C 2．当第三块偏振片以45o插入两块偏振方向正交的偏振片时，会有部分的光出射。如果不是用单一的一块45o偏振片插入，而是中间插入N块偏振片组，每片的偏振化方向平均转过90o/（N+1）。 [ ] (A) 没有光出射 (B) 出射的光更少 (C) 出射的光一样多 (D) 出射的光更多 解：设两块偏振方向正交的偏振片放置在 x方向y，自然光入射，则当第三块偏振片以45o插入时由偏振片起偏规律和右偏振化方向关系有 自然光通过偏振片1后光强为： 强度为线偏振光通过偏振片2后光强为：（马吕期定律） 强度为线偏振光通过偏振片3后光强为： 若中间插入N块偏振片组，每片的偏振化方向平均转过90o/（N+1），由偏振片起偏规律和右偏振化方向关系有出射光光强为 （其中：共有N+1项连乘） 例：若N=1，则有 若N=2，则有 若N=3，则有 上述例子表明N越大，透射光强越多。 故选D 3．时透射光强度发生的变化为： [ ] (A) 光强单调增加 (B) 光强先增加，后又减小至零。 (C) 光强先增加，后减小，再增加 (D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 解：因自然光垂直入射到堆叠在一起的两偏振片时，没有光线通过，表明两偏振片的偏振方向相互垂直，则当其中一偏振片慢慢转动角时由偏振片起偏规律得： 自然光通过第一个偏振片后的光强为： 强度为的线偏振光再通过第二个偏振片后，透射光强度为： 由此有透射光强度变化曲线为 由图知选B 4． [ ] (A) 平行于纸面的振动少于垂直于纸面的振动 (B) 平行于纸面的振动多于垂直于纸面的振动 (C) 只有垂直于纸面的振动 (D) 只有平行于纸面的振动 解：由反射和折射起偏规律（P95）有当入射角不等于布儒斯特角时反射光光矢量平行于纸面的振动少于垂直于纸面的振动。 故选A 5．的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2，P1和 P2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别为和90o，则通过这两个偏振片后的光强I是 [ ] (A) (B) 0 (C) (D) (E) 解：由偏振片对平面偏振光（线偏振光）起偏的马吕斯定律有： 平面偏振光通过第一个偏振片后的光强为 再通过第二个偏振片后，光强为： 故选C 三、填空题： 1．，经过三个偏振片后，最后出射光强度为，令。如果将第一片偏振片从图所示位置逆时针转动，这时A= ，n = ， 。 解：由偏振片起偏规律和右下图所示各偏振片偏振化方向关系有当第一片偏振片从图所示位置逆时针（迎着光路方向）转动转动时，平行于x轴的偏振光入射 通过偏振片1后光强为： 通过偏振片2后光强为： 通过偏振片3后光强为： 则当角时，有偏振片3后光强为： 故此情形有A=，n = 2 ，。 同理有当第一片偏振片从图所示位置逆时针（顺着光路方向）转动转动时，平行于x轴的偏振光入射 通过偏振片1后光强为： 通过偏振片2后光强为： 通过偏振片3后光强为： 则当角时，有偏振片3后光强为： 故此情形有A=，n = 2 ，。 2．_________________________。 解：由反射和折射起偏时的布儒斯特定律知：起偏振角  又反射线与折射线垂直有 ，则折射角 3．，，试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。 解：由反射和折射起偏时规律（P95)可画出反射光和折射光的传播方向和偏振方向如下图所示： 4．_____________。 解：设入射光束中自然光光强为I1，线偏振光光强为I2，由偏振片起偏规律有混合光(部分偏振光)通过偏振片后光强为： 透射光强度最大值 （入射线偏振光振动方向与偏振化方向相同，） 透射光强度最小