光的偏振 一、选择题
1、两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为 [ C ]
(A) 光强单调增加; (B) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零 (C) 光强先增加,后又减小至零; (D) 光强先增加,后减小,再增加。
2、两偏振片组成起偏器及检偏器,当它们的偏振化方向成60时观察一个强度为I0的自然光光源;所得的光强是 [ B ]
(A)I0/2 ; (B) I0/8; (C) I0/6; (D)3 I0/4.
3、光强为I0自然光垂直照射到两块互相重叠的偏振片上,观察到的光强为零时 ,两块偏振片的偏振化方向成 [ D ]
(A) 30°; (B) 45°; (C) 60°; (D) 90°。
4、自然光垂直照射到两块互相重叠的偏振片上,如果透射光强为入射光强的一半,两偏振片的偏振化方向间的夹角为多少?如果透射光强为最大透射光强的一半,则两偏振片的偏振化方向间的夹角又为多少? [ D ]
(A) 45°, 45° ; (B) 45°, 0° ; (C) 0°, 30° ; (D) 0°, 45°。
5、一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片,且两偏振片的振偏化方向成60°角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强I为 [ B ]
(A)
2I04; (B) I08; (C) I02; (D)
2I02。
o
7、自然光以60o的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全偏振光,则折射光为
[ D ]
A、完全偏振光且折射角是300
B、部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为1.732的介质时,折射角为300 C、部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射; D、部分偏振光且折射角是300
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8、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是 [ C ]
(A) 在入射面内振动的完全偏振光 (B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 (C) 垂直于入射振动的完全偏振光 (D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光 9、一束光强为I0自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,出射光的光强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 [ B ]
(A)30° (B)45° (C)60° (D)90° 二、填空题
1、 检验自然光、线偏振光和部分偏振光时,使被检验光入射到偏振片上,然后旋转偏振
片。若从振偏片射出的光线_ 强度没有变化__,则入射光为自然光;若射出的光线__强度有变化,但是不会减小到0 ,则入射光为部分偏振光;若射出的光线__强度有最大和消光出现 ,则入射光为完全偏振光。
2、 当一束自然光以布儒斯特角入射到两种媒质的分界面上时,就其偏振状态来说反射光
为 完全偏振光 ,其振动方向 垂直 入射面,折射光为 部分偏振光 光。 3、 一束自然光由折射率为n 1的介质入射到折射率为n 2 的介质分界面上。已知反射光
为完全偏振光,则入射角为 arctg( n2 /n 1 ) ,折射角为___π/2 – arctg( n2 /n 1 )_. 4、 水的折射率是1.33,光由空气射向水的起偏角为 53o ,光由水射向空气的起偏角 27 o ,两者的关系为 互余 。
5、 光的强度I0的自然光通过三个偏振化方向互成30°的偏振片,透过的光强为 9I0/32 。 6、 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 30° _;玻璃的折射率为__1.73__。
7、 一束自然光通过两个偏振片,若偏振片的偏振化的方向间夹角由α1转达到α2,则转
22达动前后透射光强度之比为 __cos?1/cos?2 。
8、 有折射率分别为n1和n2的两种媒质,当自然光从折射率为n1的媒质入射至折射率为
n2的媒质时,测得布儒斯特角为i0;当自然光从折射率为n2的媒质入射至折射率为
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?,若i0?i0?,两种媒质的折射率的关系 n1?n2 。 n1的媒质时,测得布儒斯特角为i09、 在以下五个图中,左边四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上,最右边的一
个图表示入射光是自然光。n1、n2为两种介质的折射率,图中入射角i0=arctg(n1/n2),i≠i0。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。
i n1 n2 i n1 n2 i0 n1 n2 i0 n1 n2 i0 n1 n2
三、计算题
1、 自然光入射于重叠在一起的两偏振片。(1)如果透射光的强度为最大透射光强度的
1/3,问两偏振片的偏振化方向之间的夹角是多少?(2)如果透射光强度为入射光强度的1/3,问两偏振片的偏振化方向之间的夹角又是多少?
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I?I02cos?。
I022(1) 当两个偏振片的偏振化方向平行时,透射光强度最大,为 I?I02cos??2,根据题意得
1I0??cos??32I02cos??23/3 ???54.7
6/3 ???35.3
oo(2) 根据题意得 I?
13?I0?cos??2、 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
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为多少?
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
I1?12I0?cos260??18I0
I0?8I1
根据马吕斯定律,自然光通过三个偏振片后,透射光的强度I?1与入射光的强度I0的关系为
I1??12I0?cos94I1
230??cos230??932I0
所以 I1??
3、一束光强为I0的自然光,相继通过两个偏振片P1、P2后出射光强为I0 /4。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多少?
解: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I?I02cos?。根据题意,得 I1?I2?I02I02cos?1?222I04?cos?1?2/2??1?45
ooocos?2?0?cos?2?0??2?90,180
ooo则P2至少应转过的角度是 ????2??1?90?45?45
4、水的折射率为1.33,玻璃的折射率为1.50。当光由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? 解:(1)光由水射向玻璃,根据布儒斯特定律
tgi?n2n1?1.501.33?1.128
B起偏角为 iB?48.4??48?26?
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(2)光由水射向玻璃,根据布儒斯特定律
tgi?n1n2?1.331.50?0.887
B起偏角为 iB?41.6??41?34?
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