光的偏振答案.doc

编号 _ 姓名 _ 大学物理作业光的偏振 作业9 光的偏振知识点：1、 线偏振光：1、定义：振动方向只在某个方向2、获得偏振光的方法：a、通过偏振片 b、反射或折射二、偏振片1、由于晶体的二项色性，在某些方向通过光，把这种方向成为光轴。2、自然光通过偏振片变为线偏振光，光强减为原光强的一半，转动偏振片光强不变。3、 线偏振光通过偏振片仍为线偏振光，但是改变偏振方向，光强遵循马吕斯定律。转动偏振片，光强会从变化。 A 1. （基础训练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 / 3 (C) 1 / 4 (D) 1 / 5【解答】自然光I0通过一偏振片透射的偏振光光强恒为,线偏振光I1通过一偏振片透射的偏振光光强为 所以：透射光强度最大值: + I1: , 透射光强度最小值: B 2、（自测提高3）、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II0 / 8。已知P1和P2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【解答】自然光，相继通过三个偏振片：3、 （基础训练8）、要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90，至少需要让这束光通过 2 块理想偏振片在此情况下，透射光强最大是原来光强的1/4倍 【解答】 偏振光通过2块偏振片：4、（自测提高8）、如图所示，P1、P2为偏振化方向间夹角为a 的两个偏振片。光强为I0的平行自然光垂直入射到P1表面上，则通过P2的光强I。若在P1、P2之间插入第三个偏振片P3，则通过P2的光强发生了变化。实验发现，以光线为轴旋转P2，使其偏振化方向旋转一角度q后，发生消光现象，从而可以推算出P3的偏振化方向与P1的偏振化方向之间的夹角a。（假设题中所涉及的角均为锐角，且设a a）。 【解答】自然光，相继通过两个偏振片：发生消光时P1、P2偏振化方向间夹角为：5、（自测提高13）、有三个偏振片堆叠在一起，第一块与第三块的偏振化方向相互垂直，第二块和第一块的偏振化方向相互平行，然后第二块偏振片以恒定角速度w绕光传播的方向旋转，如图18-17所示。设入射自然光的光强为I0。试证明：此自然光通过这一系统后，出射光的光强为II0（1cos4w t）/16。【解答】证明： I0（1cos4w t）/163、 光的反射和折射反射光：部分偏振光，垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动。折射光：部分偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动。布儒斯特定律：当入射角符合时反射光：完全偏振光，且振动面垂直入射面。折射光：部分偏振光，平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动。根据折射定律：可得D 1、（基础训练6）、自然光以60的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为 （A）完全线偏振光且折射角是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【解答】 D 3、（自测提高1）. 某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 (A) 35.3 (B) 40.9 (C) 45 (D) 54.7 (E) 57.3 【解答】 n介sin临= n空sin904、（自测提高5）、如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝S，在屏幕上能看到干涉条纹若在双缝S1和S2的一侧分别加一同质同厚的偏振片P1、P2，则当P1与P2的偏振化方向相互_平行_时，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹【解答】相干条件为两列频率相同、振动方向相同、相位差恒定的波。5、（自测提高6）在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质的分界面上，最后一图表示入射光自然光n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0arctg (n2/n1)，ii0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6、（基础训练18）、如图18-13所示的三种透光媒质、，其折射率分别为n11.33，n21.50，n31两个交界面相互平行一束自然光自媒质中入射 到与的交界面上，若反射光为线偏振光，(1) 求入射角i (2) 媒质、界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？ 【解答】由反射光为线偏振光得：解得：i0= 48.44(2) 由布儒斯特定律： g = 900 - i = 41.560对、界面，g 为入射角，而： 不满足布儒斯特定律所以反射光不是线偏光。7、 （自测提高10）、有一平面玻璃板放在水中，板面与水面夹角为q (见图)设水和玻璃的折射率分别为1.333和1.517已知图中水面的反射光是完全偏振光，欲使玻璃板面的反射光也是完全偏振光，q 角多大？【解答】 i1 、i2 为布儒斯特角。 由ABC 可以得到：q + ( p/2 + g ) + ( p/2 - i2 ) = pp 解得：8、 （自测提高11）、一束自然光由空气入射