光的偏振习题解答课件

8/10/20231习题解答——15光的偏振8/8/20231习题解答一、选择题1.使一光强为I0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是

和90°，则通过这两个偏振片后的光强I是[]

(A)I0cos2/2(B)0(C)I0sin2(2)/4(D)I0sin2()/4(E)I0cos4

解C利用马吕斯定律逐步求出光强：I0P1P2α一、选择题解C利用马吕斯定律逐步求出光强：I0P1P2α一、选择题2.一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2和P3后，出射光的光强为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，要使出射光的光强为零，最少要转过的角度是[](A)30°(B)45°(C)60°(D)90°

。

解BP2P3αP1利用马吕斯定律逐步求出光强：一、选择题解BP2P3αP1利用马吕斯定律逐步求出光强：一、选择题3.自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明各向同性介质表面时，反射光为线偏振光，则知[]

(A)折射光为线偏振光，折射角为30°。(B)折射光为部分偏振光，折射角为30°。(C)折射光为线偏振光，折射角不能确定。(D)折射光为部分偏振光，折射角不能确定。解Bn1n2i0γ反射光为线偏振光

入射角为布儒斯特角

折射光为部分偏振光

折射角

=90-i0=30°一、选择题解Bn1n2i0γ反射光为线偏振光入射角为布儒一、选择题4.某种透明介质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此介质的布儒斯特角是[](A)35.3°(B)40.9°(C)45°(D)54.7°(E)57.3°解D概念：发生全反射时的临界角。再利用布儒斯特定律求解。空气(n)透明介质（n’）一、选择题解D概念：发生全反射时的临界角。空气(n)透明介质一、选择题5.一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

解A注意到自然光透过偏振片时，光强变为一半；线偏振光透过偏振片时的光强服从马吕斯定律。因此有：一、选择题解A注意到自然光透过偏振片时，光强变为一半；线偏振二、填充题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，则此玻璃板的折射率等于

。解由布儒斯特定律，此时反射光和折射光相互垂直。1.732二、填充题解由布儒斯特定律，此时反射光和折射光相互垂直。1.二、填充题2.强度为I0的自然光垂直入射到两个叠放在一起的偏振片上，不考虑偏振片的吸收和反射，若通过两个偏振片后的光强为I0/8，则此两偏振片的偏振化方向的夹角为

，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两偏振化方向的夹角相等。则通过三个偏振片后的透射光强度为

。解用马吕斯定律，按光的前进方向逐步计算。9I0/32或I0/3260°二、填充题解用马吕斯定律，按光的前进方向逐步计算。9I0/3二、填充题4.一束自然光自空气入射到折射率为1.40的液体表面上，若反射光是完全偏振的，则折射光的折射角为

。解用布儒斯特定律计算。35.5°=90°

54.5°二、填充题解用布儒斯特定律计算。35.5°=90°54.5二、填充题5.画出下列各图中的反射和折射光线的偏振情况，其中i0为起偏角。解二、填充题解三、计算题1.有一平面玻璃板放在水中，板面与水面夹角为

(见图)。设水和玻璃的折射率分别为1.333和1.517。欲使图中水面和玻璃板面的反射光都是完全偏振光，

角应是多大？解本题中考虑不同介质表面反射时的布儒斯特角问题。三、计算题解本题中考虑不同介质表面反射时解画示意图。逐步求解。四、证明题1.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

绕光传播方向旋转，如图所示。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。

P3P1P2ωt解画示意图。逐步求解。四、证明题P3P1P2ωt四、证明题2.图中的透光介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅰ，构成的两个交界面相互平行。一束自然光由Ⅰ中入射。试证明：若i为起偏角，则Ⅱ、Ⅰ交界面上的反射光为完全偏振光。解i为起偏角，则

+i=

/2，并且：tani=n2/n1同样，在Ⅱ、Ⅰ交界面上有关系：tani=tan

=(tani)1=n1/n2，正好满足该界面上的布儒斯特角关系。所以，从Ⅱ、Ⅰ交界面上的反射光为完全偏振光。i

i四、证明题解i为起偏角，则+i=/2，并且：ii二、填充题3.如图，P1、P2为偏振化方向夹角为

的两个偏振片。光强为I0的平行自然光垂直入射到表面上，则通过的光强I＝

，若在P1与P2之间插入第三个偏振片P3，则通过的光强发生了变化。实验发现，以光线为轴旋转P2，使其偏振化方向旋转一角度

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=