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大学物理 = 2 \* ROMAN II作业答案 制作：物理教研室 @版权所有 盗版必究 《大学物理（下）》作业 No.5 光的偏振 （土木、电气、计算机、詹班） 一 选择题 1．一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I= 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，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是 （A）30° （B）45° （C）60° （D）90° [ B ] [参考解] 设P1与 P2的偏振化方向的夹角为α ，则 ，所以，若I=0 ，则需或 。可得。 2．一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 （A）1/2 （B）1/5 （C）1/3 （D）2/3 [ A ] [参考解] 设自然光与线偏振光的光强分别为I1与 I2 ，则 ，可得。 3．某种透明媒质对于空气的全反射临界角等于45°，光从空气射向此媒质的布儒斯特角是 （A）35.3° （B）40.9° （C）45° （D）54.7° [ D ] [参考解] 由，得介质折射率；由布儒斯特定律，，可得。 4．自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为 （A）完全偏振光且折射角是30° （B）部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为的介质时，折射角是30° （C）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角 （D）部分偏振光且折射角是30° [ D ] [参考解] 由布儒斯特定律可知。 二 填空题 1．一束自然光从空气投射到玻璃表面上（空气折射率为1），当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此玻璃的折射率等于 。 [参考解] 由布儒斯特定律，，可得。 φrn1n22．如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1 φ r n1 n2 [参考解] 由由布儒斯特定律,且折射光和反射光垂直，故。 3．在双折射晶体内部，有某种特定的方向称为晶体的光轴，光在晶体内部沿光轴传播时， o 光和 e 光的传播速度相等。 三 计算题 三个偏振片P1、P2、P3按此顺序叠在一起，P1、P3的偏振化方向保持相互垂直，P1与 P2的偏振化方向的夹角为α ，P2可以入射光线为轴转动。今以强度为I0的单色自然光垂直入射在偏振片上，不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收。 （1）求穿过三个偏振片后的透射光强度I与α 角的函数关系； （2）定性画出P2转动一周过程中透射光强I随α 角变化的函数关系：I=I（α），α∈[0，2π]的图象。 OP1 O P1 P2 P3 （1） 0I 0 I 2．如图示的三种透光媒质I、II、III，其折射率分别为n1=1.33、n2=1.50、n3=1，两个交界面相互平行，一束自然光自媒质I中入射到I与II的交界面上，若反射光为线偏振光， in i n1 n2 I II III n3 （2）媒质II、III交界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？ [参考解] （1） （2）II、III 交界面上入射角为： （使II、III交界面的反射光为线偏振光的条件不满足） 所以II、III交界面的反射光不是线偏振光。