8光的偏振习题详解.docVIP

习题八 一、选择题 1．自然光从空气连续射入介质和和）时，得到的反射光和都是完全偏振光介质和的折射率之比为光的入射角i0为[ ] ； ； ； 。 答案：解：由题意知，光在两介面上布儒斯特角，所以， 所以 由此得 ， 2．一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后出射光强为I0 /8。已知P1和P3的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转P2，要使出射光强为零，P2至少应转过的角度是 [ ] 30°； 45°； 60°； 90°。 答案：解：设开始时P2与另两者之一的为?，根据马吕斯定律，出射光强为 即，P2转过45°角度后即与另两者之一平行，出射光强为零。3．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角i0等于布儒斯特角，则在界面2的反射光 [ ] 光强为零； 是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面； 是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面； 是部分偏振光。 答案：解：根据起偏时的特性和布儒斯特定律可证明，在表面“2”处由玻璃入射到空气的入射角为，则由图可知。又根据布儒斯特定律有 ， 所以 可见，光再由玻璃入射到空气时，也满足布儒斯特公式。这说明此时的反射光也是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面?夹角时，自然光的透射光强为I1，若使两偏振片透振方向间的夹角变为45?时，同一束自然光的透射光强将变为I2，则为 [ ] （A）； ； ； 。 答案： 依题意，当；，即 ， 所以 5．一单色光通过偏振片P投射到屏上形成亮点，若将P以入射光线为轴旋转一周，发现在转动过程中屏上亮点的亮度不变；再将一块四分之一波片置于P前，然后再转动P，发现屏上亮点产生明暗交替的变化，由此，判定入射光是 [ ] 线偏振光； 圆偏振光； 部分偏振光； 自然光。 答案：解：分析题意后可知，经过1/4波片的光是线偏振光。因插入1/4波片前旋转P时屏上亮度不变，所以入射光只能是自然光或圆偏振光，而这两者中只有圆偏振光经过1/4波片后才会变成线偏振光，由此判断这一单色光为圆偏振光。 二、填空题 1．一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上，若反射光是完全偏振的，则折射光束的折射角为_________；玻璃的折射率为__________。；。 解：此时入射角为起偏振角。根据布儒斯特定律，折射角为，玻璃的折射率由，得到 2．如右图，如果从一池静水（n=1.33）的表面反射的太阳光是完全偏振的，那么太阳的仰角? 大致等于 ；这反射光E矢量的振动方向应 （垂直，平行）。 答案：；垂直。 解 （1）据题意，此时光的入射角为起偏角，按布儒斯特定律得 由图示可知，仰角 （2）反射光是完全偏振光，其E矢量的振动方向垂直于入射面。 ．当光线沿光轴方向入射到双折射晶体上时，不发生___________现象，沿光轴方向寻常光和非寻常光的折射率__________；传播速度___________。 答案：（1）双折射；（2）相等；（3）相等。 ．线偏振的平行光，在真空中波长为589nm，垂直入射到方解石晶体上，晶体的光轴表面平行，如图所示。已知方解石晶体对此单色光的折射率为no=1.658，ne=1.486，在晶体中的寻常光的波长?o =_____________，非寻常光的波长?e =_____________。解：； 三、计算题 1．自然光通过两个偏振化方向成60°角的偏振片后，透射光的强度为I1。若在这两个偏振片之间插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°角，则透射光强为多少I1表示）？ 解：设入射光的强度I0。根据马吕斯定律，自然光通过两个偏振片后，透射光的强度与入射光的强度的关系为 ， 根据马吕斯定律，自然光通过三个偏振片后，透射光的强度 2．自然光和线偏振光的混合光束通过一偏振片。随着偏振片以光的传播方向为轴转动，透射光的强度也跟着改变，最强和最弱的光强之比为6:1，那么入射光中自然光和线偏振光光强之比为多大？ 解：设自然光强度为I0，线偏振光强度为。 偏振片振方向与线偏光振动方向平行时，透射光强度最大，为 偏振片方向与线光振动方向垂直时，透射光强度最小，为 根据题意 ，即 得自然光与线偏振光强度之比为 3．水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.50。当光水中射向玻璃而反射时，起偏振角为多少？当光由玻璃射向水而反射时，起偏振角又为多少