第五章 光的偏振
一、选择题 (有多选题) 1、 将旋转的检偏器对某一种光作检查，旋转一圈时发现有两个明亮的方位和两个较暗的方位,该光可能是：
A.线偏振光 B.椭圆偏振光 C.部分偏振光 D.自然光
2、 旋转的检偏振器对某种光作检查，旋转一周时发现光强没有变化，则该种光可能是： A.椭圆偏振光 B.圆偏振光 C.自然光 D.部分偏振光
3、 要使一束线偏振光的震动方向旋转一个角度，最方便的办法是使用： A.半波片 B.偏振片 C.旋光物质
4、 要使一束右旋圆偏振光变成左旋圆偏振光，最方便的措施是 ： A.垂直入射时的反射方法 B.半波片 C.旋光物质
5、 光在两各向同性介质界面上反射，下面哪一种说法是对的： A. 自然光入射，能得到部分偏振光的反射 B. 自然光入射，得不到反射的自然光
C. 自然光入射，不可能反射出线偏振光 D. 线偏振光入射，反射出的不可能是自然光 6、 下列各种说法，哪种是对的:
A.光波从空气入射到透明介质表面，透入介质的能流总比返回空气的能流要强 B.外反射和内反射情况下，对于自然光来说，反射的S能流一般总比P能流大 C.在外反射情况下，随着入射角的增大，反射能流也越来越大 D.光波入射到透明介质截面上，入射光能流与反射光、透射光能流符合能量守恒定律 二、填空题
1、 自然光通过两片理想偏振片，若两个透振方向夹角由30度变成45度，则后者比前者出射光强改变了__________倍。
2、 光强为I的自然光投射在四片叠在一起的理想偏振镜上，已知相邻偏振片的透振方向成30度角，则从系统出射的光强为__________。
3、 设方解石和石英薄板的晶轴都平行其表面，用此两薄板制作钠黄光的λ/4波片时，方解石薄板的最小厚度为__________，石英薄板的最小厚度为__________。
4、 一束平面偏振光通过波晶片后，偏振态为__________；若将该光通过四分之一波片，则出射光的偏振态为__________光；若将波片换成二分之一波片，则出射__________光． 5、 一束线偏振光通过的二分之一波片，则出射__________光；线偏振光通过四分之一波片，并光的振动面与四分之一波片的光轴方向加30度的角，则出射__________光．
6、 右旋圆偏振光通过两个完全相同的l/4波片，若两l/4波片的光轴夹角为零度，则出射光的偏振态__________。
7、 杨氏双缝干涉装置，用单色光照明时屏幕上干涉条纹的可见度是1.0．今将装置作如下修饰： (1)用一理想偏振片P覆盖住单缝S（如图），无Ｐ1和P2，则屏幕上条纹的可见度为__________； (2)保留P，用理想偏振片P1和P2分别覆盖上S1和S2，且P1和P2的透振方向夹角为60度，P的透振方向与60度角的平分线平行，则屏幕上干涉条纹的可见度变为__________； (3)将(2)中偏振片P去掉，则干涉条纹的可见度变为__________。
8、 自然光仅在__________的情况下，反射的光才是自然光．
9、 线偏振光通过外反射__________（能，不能）变为椭圆偏振光；圆偏振光通过外反射__________（能，不能）变为线偏振光． 10、 一束自然光以布儒斯特角通过折射率为1.5的玻璃片堆，当玻璃片的数目为__________时，透射光的偏振度为90%(忽略玻璃的吸收)。 11、 布儒斯特定律提供了一种测定不透明电解质折射率的方法，今测得某一电解质的起偏振角为58度，则这种电解质的折射率为__________。 三、思考题
1、怎样利用波片将一个圆偏振光变成线偏振光？ 2、用怎样的措施获得圆偏振光？
3、有四束光，它们的偏振态分别是：线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光和自然光，怎样鉴别它们？
4、实验室中有三块偏振器件, 偏振片、λ/2波片和λ/4波片, 其中λ/2波片和λ/4波片外形完全相同，但未标明记号．现在有一盏与之相应的钠光灯, 试问用什么方法和怎样的步骤能将它们辨认出来，并标明它们的特征方向(即透振或晶轴方向)．
5、一束自然光通过偏振片后再通过λ/4波片射到反射镜上，欲使反射光不能透过偏振片，波片的快慢轴与偏振片的透振方向应该成多大角度？为什么？
6、为了确定一束圆偏振光的旋转方向，可将λ/4波片置于检偏镜之前，再将两个偏振器件旋转到消光位置．这时发现λ/4波片的快轴的方位是这样的：它须沿着逆时针方向转45度才能与检偏器的透光方向重合．问该偏振光是右旋的还是左旋的？
7、在紫外光光谱仪中，选择透紫外光的石英晶体作棱镜材料．石英晶体按图（a）方式切成棱镜，为的是使光在棱镜里沿着晶轴进行．但是这样谱线还是发生小分叉．这个分叉可用考纽棱镜来消除，考纽棱镜是由两个半块右旋和左旋石英构成（见图b）.试解释这个现象及考纽棱镜的作用．
8、试举一透射光强大于入射光强的具体例子？
9、在平静水面湖边洗脸时，我们很难看到自己对水面的反射像．但是站在平静水面的湖边看湖对岸的山、树以及建筑物的水中倒影却十分明亮，试解释之 10、如何测量一块形状不规则的，外表面毛糙的固体光学介质对于某种准单色可见光的折射率？
11、光束由空气射向玻璃，什么情况下光能全部透射？什么情况下光能全部反射？
12、在实验室里，偏振片的透振方向常常没有标出，用什么简单方法可以将它鉴别出来？ 13、入射的线偏光通过外反射入能否变为椭圆偏振光？通过内反射能不能？通过全反射能不能？ 14、入射的椭圆偏振光通过外反射能否变为线偏振光？通过内反射能不能？通过全反射能不能？
15、入射的线偏振光通过单次全内反射后能否成为圆偏振光？
16、虚波矢的物理意义是什么？振幅反射比为复数代表什么物理意义？ 17、光强反射率R=(Rs + Rp )/2公式对于怎样偏振态的入射光才能成立． 18、一束右旋圆偏振光由空气中垂直入射到玻璃上，试分析反射光的偏振态． 四、作图题
1、 作图求反射光线，折射光线（B是布儒斯特角，i是入射角） 1．
i????in1n22．
(n1?n2)
????iBn1n2(n1?n2)
2、 用惠更斯作图法作折射光（O光和e光） 1．
空气光轴2．
方解石
空气光轴?方解石
3、利用惠更斯作图法，画出如图所示各种情况下的双折射光路．
五、计算题
1、将两块理想的偏振片P1和P2共轴放置如图：
P1?自然光P2透射光平面偏振光
然后用强度为I1的自然光和强度为I2的平面偏振光同时垂直入射到偏振片P从P1上，1透射后又入射到偏振片P2上，试问：
（1）P将P2以光线方向为轴转动一周，从系统透射出来的光强如何变化？ 1放置不动，
（2）欲使从系统透射出来的光强最大，应如何设置P1和P2 ？
2、通过偏振片观察—束部分偏振光。当偏振片由对应光强最大的位置转过60时，其光强减为一半。试求这束部分偏振光中的自然光和平面偏振光的强度之比以及光束的偏振度。 3、 在折射率为ns的玻璃基板上，涂制一层折射率为n的介质薄膜，一束电矢量在入射面内的平面偏振光，入射到基板和薄膜上如图所示：
0?CnDns
改变入射光的方向，使直接从基板透射的光和通过介质薄膜后再透射的光的来确定介质薄膜的折射率n，为什么？ 4、强度为I的自然光，垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体上。 两块晶体的主截面之间的夹角为?，试求当??30和180时，最后透射出来的光束的相对强度（不考虑反射、吸收等损失）。
?145、（波长??5.893nm的一束左旋圆偏振光）垂直入射到4.141?10cm厚的方解石波晶
00片上，试问透射光束具有什么样的偏振态？已知no?1.65836。 ，ne?1.48641