/偏振光
1.在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则（）
A.干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强．
B.干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱．
C.干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱．
D.无干涉条纹．
2.三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P
1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为（）
A.I0/4．
B.3I0/8．
C.3I032．
D.I0/16．
3.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为：（）
A.光强单调增加．
B.光强先增加，后又减小至零．
C.光强先增加，后减小，再增加．
D.光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零．
4.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．
B.0．
C.I0sin2(2)．
D.I0sin2．
E.I0cos4．
5.{
一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i
0，则在界面2的反射光（）
}
A.是自然光．
B.是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．
C.是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．
D.是部分偏振光．
6.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（）
A.在入射面内振动的完全线偏振光．
B.平行于入射面的振动占优势的部分偏振光．
C.垂直于入射面振动的完全线偏振光．
D.垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光．
7两个偏振片叠放在一起，强度为I0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角(取锐角)是___，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角（取锐角）相等．则通过三个偏振片后的透射光强度为___。
8.一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由转到，则转动前后透射光强度之比为___。
9.{
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S
1和S2的一侧分别加一同质同厚的偏振片P
1、P2，则当P1与P2的偏振化方向相互___时，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹。
}
10.马吕斯定律的数学表达式为I = I0cos2，式中I为通过检偏器的透射光的强度；I0为入射___的强度；为入射光___
方向和检偏器___方向之间的夹角。
11.一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上．若反射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是___；玻璃的折射率为___。
12.当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为线偏振光，则折射光为___偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为___。
13.布儒斯特定律的数学表达式为___,式中___为布儒斯特角，___为折射媒质对入射媒质的相对折射率。
14.{
附图表示一束自然光入射到两种媒质交界平面上产生反射光和折射光．按图中所示的各光的偏振状态，反射光是___光；折射光是___光；这时的入射角i
0称为___角。
15.有三个偏振片叠在一起．已知第一个偏振片与第三个偏振片的偏振化方向相互垂直．一束光强为I0的自然光垂直入射
在偏振片上，已知通过三个偏振片后的光强为I
0/ 16．求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向之间的夹角。
16.在水(折射率n1＝1.33)和一种玻璃(折射率n2＝1.56的交界面上，自然光从水中射向玻璃，求起偏角i0．若自然光从玻
璃中射向水，再求此时的起偏角。
1.2016年，学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是 引力波存在的直接证据关于激光，下列说法中正确的是 A. 激光是自然界中某种物质直接发光产生的，不是偏振光 B. 激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉 C. 用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环 D. 激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息 【答案】D 【解析】解：A、激光是人造光，也是偏振光，故A错误； B、激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故B错误； C、用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到衍射条纹，间距不等，故C错误； D、激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息，故D正确； 故选：D． 2.两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过如果将其 中的一个偏振片旋转，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象 A. 透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零 B. 透过偏振片的光强先增强，然后减弱到非零的最小值 C. 透过偏振片的光强在整个过程中都增强 D. 透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强 【答案】A 【解析】解：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强达到最大． 开始时放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过说明两个偏振片相互垂直，当其中一个偏振片转动的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强，然后又减小到零故A正确，BCD错误； 故选：A． 3.如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上不发亮的有起偏 器上用箭头表示其透射方向 A. B. C. D.
高中物理-光的偏振练习 1．(辽宁省大连市高二下学期期中)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是( C ) A．光的折射现象、色散现象 B．光的反射现象、干涉现象 C．光的衍射现象、偏振现象 D．光的直线传播现象 解析：光的干涉、衍射和偏振现象证明了光的波动性,故选C。 2．(多选)(沈阳二中高二下学期期中)以下关于光的说法正确的是( AC ) A．光纤通信是利用了全反射的原理 B．太阳光是偏振光 C．当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高,是多普勒效应 D．光的双缝干涉实验中,在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹 解析：光纤通信利用了全反射原理,A对；太阳光是自然光,B错；火车汽笛音调变化是多普勒效应,C正确；光的双缝干涉实验中,光屏上某一位置条纹亮暗不变,D错。 3．(山东省潍坊一中高二下学期月考)夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼,严重影响行车安全(如图)。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃,使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃,其透振方向正好与灯光的振动方向垂直,但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置,如下措施中可行的是( D ) A．前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是水平的 B．前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是竖直的 C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是斜向左上45° D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45° 解析：此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中,而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平,从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃,司机面前将是一片漆黑,所以A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直,则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼,B错误；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°,则车灯发出的光经物体反射后无法
第十九章 光的偏振 一 选择题 1. 把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过。当把一块偏振 片旋转180?时会发生何种现象：（ ） A. 光强先增加，然后减小到零 B. 光强始终为零 C. 光强先增加后减小，然后又再增加 D. 光强增加，然后减小到不为零的极小值 解：)2 π(cos 20+=αI I ,α从0增大到2π的过程中I 变大；从2π增大到π的过程中I 减小到零。 故本题答案为A 。 2. 强度为I 0的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的偏振片后，出射光强度为零。 若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片，且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为30?，则出射光强度为：（ ） A. 0 B. 3I 0 / 8 C. 3I 0 / 16 D. 3I 0 / 32 解：0000202032 341432)3090(cos 30cos 2I I I I =??=-= 。 故本题答案为D 。 3. 振幅为A 的线偏振光，垂直入射到一理想偏振片上。若偏振片的偏振化方向与入 射偏振光的振动方向夹角为60?，则透过偏振片的振幅为：（ ） A. A / 2 B. 2 / 3A C. A / 4 D. 3A / 4 解：0222'60cos A A =，2/'A A =。 故本题答案为A 。 4. 自然光以60?的入射角照射到某透明介质表面时，反射光为线偏振光。则（ ） 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：本题答案为B 。 5. 如题图所示，一束光垂直投射于一双折射晶体上，晶体的光轴如图所示。下列哪种叙述是正确的？ （ ） A o 光和e 光将不分开 e o 选择题5图
光的偏振（附答案） 一． 填空题 1. 一束光垂直入射在偏振片P 上，以入射光为轴旋转偏振片，观察通过偏振片P 的光强的变化过程. 若入射光是自然光或圆偏振光， 则将看到光强不变；若入射光是线偏振光, 则将看到明暗交替变化， 有时出现全暗；若入射光是部分偏振光或椭圆偏振光， 则将看到明暗交替变化, 但不出现全暗. 2. 圆偏振光通过四分之一波片后, 出射的光一般是线偏振光。 3. 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90度角，则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的1/4 倍. 4. 两个偏振片叠放在一起,强度为I 0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为I/8，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角为（取锐角）是60度，若在两片之间再插入一片偏振片， 其偏振化方向间的夹角(取锐角）相等,则通过三个偏振片后的投射光强度为9/32 I 0. 5. 某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于450， 则光从空气射向此媒质的布儒斯特角是54。70， 就偏振状态来说反射光为完全偏振光， 反射光矢量的振动方向垂直入射面， 透射光为部分偏振光。 6. 一束自然光从空气透射到玻璃表面上（空气折射率为1）， 当折射角为300时， 反射光是完全偏振光, 则此玻璃的折射率等于1.732. 7. 一束钠自然黄光(λ=589.3×10—9m ）自空气（设n=1）垂直入射方解石晶片的表面,晶体厚度为0。05 mm ， 对钠黄光方解石的主折射率n 0=1.6584、n e =1。4864， 则o 、e 两光透过晶片后的光程差为 8。6 μm ， o 、e 两光透过晶片后的相位差为91.7 rad 。 8. 在杨氏双缝干涉实验中， 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S 1和 S 2后分别加一个同质同厚度的偏振片P 1、P 2， 则当P 1与P 2的偏振化方向互相平行或接近平行时， 在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹。 二． 计算题 9. 有一束自然光和线偏振光组成的混合光， 当它通过偏振片时改变偏振片的取向, 发现透射光强可以变化7倍. 试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例. 解：设入射光的光强为0I ， 其中线偏振光的光强为01I ，自然光的光强为
光的偏振 一、选择题： 1．自然光从空气连续射入介质A 和B 。光的入射角为60°时，得到的反射光R A 和R B 都是完全偏振光（振动方向垂直入射面），由此可知，介质A 和B 的折射率之比为（ ） (A) 31； (B) 3； (C) 21； (D) 12。 【由布儒斯特定律1 0tan /A i n n =知tan60A n = 那么在入射介质B 的入射角为30°，再由布儒斯特定律2tan /B A i n n =，有tan301B A n n == 】 2．有折射率分别为1n 、2n 的两种媒质，当自然光从第一种媒质（1n ）入射到第二种媒质（2n ）时起偏角为0i ，而自然光从第二种媒质入射到第一种媒质时，起偏角为0'i 。若00'i i >，则两种媒质的折射率1n 、2n 的大小关系为： （ ） (A) 12n n >； (B) 12n n <； (C) 12n n =； (D) 难以判断。 【tan α在第一象限是增函数。由布儒斯特定律021tan /i n n =和012tan '/i n n =知2112///n n n n >】 3．三个偏振片1P 、2P 、3P 堆叠在一起，1P 和3P 的偏振化方向相互垂直，2P 与1P 的偏振化方向间的夹角为45°，光强为I 0的自然光入射于1P ，并依次通过1P 、2P 与3P 三个偏振片，则最后的出射的光强为（ ） (A) 0/16I ； (B) 03/8I ； (C) 0/8I ； (D) 0/4I 。 【自然光过P 1变为0 2I ，过P 2变为20cos 452I ，过P 3变为220cos 45cos 452I ? ，而cos 45= 】 4．一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片1P 、2P 、3P 后出射的光强为08 I 。已知1P 和3P 的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转2P ， 要使出射光强为零，2P 至少转过的角度是：（ ） (A) 30 ； (B) 45 ； (C) 60 ； (D) 90 。 【见上题提示，要转过45 】 5．两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射时没有光线通过。当其中一振偏片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为（ ） (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。 6．一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且两偏振片的偏振化方向成45°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 （ ） (A) 420I ； (B) 40I ； (C) 20I ； (D) 220I 。
光的偏振习题答案及解法
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光的偏振习题、答案及解法 一、 选择题 1. 在双缝干涉实验中，用单色自然光照色双缝，在观察屏上会形成干涉条纹若在两缝封后放一个偏振片，则（B ） A 、 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强； B 、 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱； C 、干涉条纹的间距变窄，但明纹的亮度减弱； D 、 没有干涉条纹。 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7倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为（B ） A 、 21 ； B 、 31 ； C 、 41 ； D 、 51 。 参考答案：()θηη200cos 12-+= I I I ()ηη-+=1200max I I I η2 0min I I = ()72 12000 min max =-+=ηηηI I I I I ηη-=27 31=η 3.若一光强为0I 的线偏振光先后通过两个偏振片1P 和2P 。1P 和2P 的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角分别为090和α，则通过这两个偏振片后的光强I （A ） A 、 )2(sin 4120a I ； B 、 0 ； C 、 a I 20cos 41 ； D 、 a I 20sin 4 1 。 参考答案： ?? ? ??-=απ α2 cos cos 220I I )2(sin 4 1 2 0a I I =
思 考 题 15-1 在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则( ) (A)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强。 (B)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱。 (C)干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱。 (D)无干涉条纹。 答：放一个偏振片后，唯一的影响是投射到屏上的光强变弱。选(B)。 15-2 光强为I o 的一束自然光垂直穿过两个偏振片,此两偏振片偏振化方向之间的夹角α=30?，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为( ) (A) 4o I 。 (B) 43o I 。 (C) 8o I 。 (D) 8 3o I 。 答：(D) 15-3一束光是自然光和线偏振光的混合光。现垂直通过一偏振片，旋转偏振片侧得透射光强最大值是最小值的5倍，则入射光中自然光I 。与线偏振光I 之比为( )。 (A) 21 (B)51 (C)31 (D)3 2 答：(A) 15-4 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动180°时，透射光强度发生的变化为( ) (A) 光强单调增加。 (B) 光强单调减小。 (C) 光强先增加，后又减小至零。 (D) 光强先增加，后减小，再增加。 (E) 光强先增加，后减小，再增加，再减小至零。 答：透过两偏振片的光强α2cos 2 o I I = ，故选(C)。 15-5 使一光强为I o 的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2。P 1和P 2的偏振化方向与入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和90°，则通过这两个偏振片后的光强I 是( ) (A) α2cos 2 o I I = 。 (B) I =0。 (C) α2sin 42o I I =。 (D) α2sin 4 o I I =。 (E) α4cos o I I =
习题九 一、选择题 1．自然光从空气连续射入介质1和介质2（折射率分别为1n 和2n ）时，得到的反射光a 和b 都是完全偏振光。已介质1和介质2的折射率之比为31， 则光的入射角i 0为[ ] （A ）30?； （B ）60?； （C ）45?； （D ）75?。 答案：A 解：由题意知，光在两种介质介面上的入射角都等于布儒斯特角，所以有 1201tan ,tan tan 1n n i i r n '===，090r i +=? 所以 2 01 tan tan(90)n r i n =?-= =由此得 09060i ?-=?，030i =? 2．一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后出射光强为I 0 /8。已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转P 2，要使出射光强为零，则P 2至少应转过的角度是 [ ] （A ）30°； （B ） 45°； （C ）60°； （D ） 90°。 答案：B 解：设开始时P 2与另两者之一的夹角为?，则根据马吕斯定律，出射光强为 2222000cos cos (90)cos sin 228I I I I αααα=??-=?= 即 2sin 21α=，45α=? 说明当P 2转过45°角度后即与另两者之一平行，从而出射光强为零。 3．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角i 0等于布儒斯特角，则在界面2的反射光 [ ] （A ）光强为零； （B ）是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面； （C ）是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面； （D ）是部分偏振光。 答案：B 解：根据起偏时的特性和布儒斯特定律可证明，当光由介质A 入射于介质B 时入射角为起偏振角，则其由介质B 入射于介质A 的角度也是起偏角。证明如下：
大学物理练习题十七 一、选择题 1. 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动1800的过程中透射光强度发生的变化为： （A ）光强单调增加。 （B ）光强先增加，后又减小至零。 （C ）光强先增加，后减小，再增加。 （D ）光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零。 [ B ] 解:自然光垂直入射两偏振片时没有光线通过,说明两片的偏振化方向垂直。 两偏振片转过090时，偏振化方向相同，透射光 强增加至最强（20I I =）；再转过090时，两偏振片的偏振化方向又垂直，透射光强又减小至零。 2. 使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2。P 1和P 2的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角分别是α和900，则通过这两个偏振片后的光强I 是 (A) α2021cos I (B) 0 (C) )2(sin 2041 αI (D) α2041 sin I [ C ] 解:题意如图，α2 01cos I I =， ()??? ??-=??? ??-=απααπ2cos cos 2cos 220212I I I
()= =??? ??-=20220)cos (sin 2sin cos ααπααI I )2(sin 4 120αI 3. 一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后，出射光的光强为I=I 0/8。已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P 2，要使出射光的光强为零，P 2最少要转过的角度是 (A) 300 (B) 450 (C) 600 (D) 900 [ B ] 解:设P 2与P 1的偏振化方向成α角，依题意作图如下。 201I I =， α202cos 2?? ? ??=I I ， )2(sin 8 1sin cos 21)90(cos 202200223ααααI I I I ==-= （1）由02038 1)2(sin 81I I I ==α知045=α （2）当α增大至090时03=I ，即至少将2P 再转动 045。 4. 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 ] 解:自然光0I 通过偏振片后光强为2/0I ； 偏振光I 通过偏振片后的光强最大是I ，最小是0。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第五章第4节光的偏振 过关演练 一、单选题 1．下列说法正确的是（） A．观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互平行 B．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、偏振现象 C．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客将观察到车上乘客变矮了D．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度 2．生活中会遇到各种波，下列说法正确的是（） A．声波和光波均会发生偏振现象 B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波都可以在真空中传播 D．手机在通话时既有电磁波又有声波，它们传播速度相同 3．如图所示，下列说法不正确 ．．．的是（） A．图甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏M 上的光亮度将会变化，此现象表明光波是横波 B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小 C．图乙中用白光进行实验，中央亮条纹是彩色的，两侧条纹也是彩色的 D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射 4．下列说法正确的是（） A．在摆角很小时，单摆的周期与振幅有关 B．当火车鸣笛匀速靠近观察者时，观察者听到的声音频率变大 C．光的偏振现象说明光是一种纵波 D．两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域的点始终在最大位移处 5．为了汽车夜间行车安全，有人提出设想:将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片，使司机只能看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光，从而大大减少因对面车灯发出的光造成的视线模糊。以下关于光的偏振的说法正确的是（） A．振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片
光学练习题光的偏振和马吕斯定律光的偏振是光学中一种重要的现象，描述了光波在传播过程中振动方向的特性。而马吕斯定律则给出了描述光波偏振方向旋转的定量关系。本文将通过几个光学练习题来帮助读者深入理解光的偏振和马吕斯定律。 练习题一：线偏振光 考虑一束线偏振光，振动方向为垂直于入射面。当这束光通过一个偏振片后，再经过另一个偏振片，两个偏振片之间的角度为θ。请问，当θ改变时，透射光强度的变化情况如何？ 解析： 根据马吕斯定律，光通过两个偏振片之间的角度为θ时，如果一开始的光是完全线偏振光，那么透射光的强度将与θ的正弦的平方成正比。 透射光强度 = 入射光强度× cos²θ 由此可见，当θ改变时，透射光的强度也会发生变化。当θ为0°或180°时，光的振动方向与第二个偏振片的主轴方向平行，透射光强度最大；当θ为90°或270°时，光的振动方向与第二个偏振片的主轴方向垂直，透射光强度最小。 练习题二：圆偏振光
现有一束圆偏振光，顺时针方向旋转。当这束光通过一个偏振片后，再经过另一个偏振片，两个偏振片之间的角度为θ。请问，当θ改变时，透射光的特性如何变化？ 解析： 对于圆偏振光，振动方向沿着光波传播的轴线旋转。当θ为0°时， 透射光为线偏振光，振动方向与第二个偏振片的主轴方向平行；当θ 为45°时，透射光为椭圆偏振光，振动方向既有水平分量，又有垂直分量，且强度相等；当θ为90°时，透射光为线偏振光，振动方向与第二 个偏振片的主轴方向垂直。 练习题三：偏振片组合 现有两个偏振片，一个偏振片的主轴方向与光的振动方向成角度α，另一个偏振片的主轴方向与光的振动方向成角度β。请问，当光通过这两个偏振片后，透射光的强度如何受α和β的影响？ 解析： 根据马吕斯定律，光通过两个偏振片的组合后，透射光的强度与两 个偏振片的角度关系如下： 透射光强度 = 入射光强度× cos²(α-β) 从上述公式可以看出，透射光的强度受到角度(α-β)的影响。如果α-β=0°或180°，则透射光强度最大；如果α-β=90°或270°，则透射光强度最小。
光的偏振和偏振方向练习题 一、选择题（单选） 1. 偏振光的特点是（）。 a）振动方向与传播方向垂直 b）振动方向与传播方向平行 c）振动方向与传播方向夹角为45度 d）振动方向与传播方向相反 2. 光的偏振是指（）。 a）光的振动方向恒定不变 b）光的传播速度不同 c）光的波长不同 d）光的频率不同 3. 偏振片是利用（）进行光的偏振。 a）反射 b）折射 c）干涉 d）吸收
4. 偏振片的主要作用是（）。 a）将非偏振光转化为偏振光 b）将偏振光转化为非偏振光 c）改变光的波长 d）改变光的强度 5. 两个互相垂直的偏振片的透过光强度（）。 a）最大 b）最小 c）为零 d）不受偏振片方向影响 二、判断题（对错） 1. 当光的振动方向与偏振片方向垂直时，光完全透过偏振片。 2. 两个互相平行的偏振片的透过光强度为零。 3. 光在经过偏振片后，无论振动方向如何改变，传播速度始终保持不变。 4. 光的偏振方向与电场振动方向垂直。 5. 偏振片的透过光强度与偏振片的厚度无关。 三、简答题
1. 定义偏振现象，并解释为什么会发生偏振。 2. 请简述偏振片的工作原理，并举例说明偏振片在实际中的应用。 3. 光的偏振方向可以改变吗？如果可以，请说明原因。 四、应用题 1. 一个 unpolarized 光源 S 发出的光通过一个偏振片 P1，然后垂直于 P1 的方向放置了另一个垂直偏振片 P2。求通过 P2 透射光的强度与光源 S 发出的光强度的比值。 2. 一个 unpolarized 光源 S 发出的光通过一个偏振片 P1，然后将 P1 逆时针旋转 30 度，再通过另一个逆时针旋转 45 度的偏振片 P2。求通过 P2 透射光的强度与光源 S 发出的光强度的比值。 参考答案： 一、选择题（单选） 1. a）振动方向与传播方向垂直 2. a）光的振动方向恒定不变 3. a）反射 4. a）将非偏振光转化为偏振光 5. c）为零 二、判断题（对错）
光学练习题光的偏振与波速计算光学练习题: 光的偏振与波速计算 在光学领域中，光的偏振和波速计算是两个重要的概念。通过理解 这些概念，我们可以更好地理解光的行为和性质。本文将围绕光的偏 振和波速计算展开讨论，并提供一些练习题供读者加深对这些概念的 理解。 一、光的偏振 1. 什么是光的偏振？ 光的偏振是指光波中电场矢量的方向在空间中的变化方式。根据电 场矢量方向的变化，光可以分为三种偏振态：线偏振、圆偏振和不偏 振光。 2. 如何判断光的偏振态？ 要判断光的偏振态，可以使用偏振片进行实验。将光通过偏振片后，根据透射光的强度变化可以确定光的偏振态。当透射光的强度最大时，光为与偏振片的偏振方向平行的线偏振光；当透射光的强度为零时， 光为垂直于偏振片的线偏振光；当透射光的强度介于两者之间时，光 为椭圆偏振光。 3. 光的偏振与光的波动性质有何关系？
光的偏振与光的波动性质密切相关。偏振片实质上是能够选择振动 方向的过滤器，只允许某一方向的电场矢量通过。光的波动性质决定 了电场矢量的振动方向，从而决定了光的偏振态。 二、光的波速计算 1. 光在真空中的速度是多少？ 光在真空中的速度为299,792,458米/秒，通常用字母"c"表示。 2. 光在介质中的速度与波长的关系是什么？ 根据光的介质中的速度与波长的关系公式，可以得到光在介质中的 速度等于光在真空中的速度除以介质的折射率。即v = c/n，其中v为 光在介质中的速度，c为光在真空中的速度，n为介质的折射率。 3. 如何计算光的波长？ 光的波长可以通过波速和频率的关系求得。光的波速等于真空中的 光速，即v = c。而光的频率可以通过振动周期的倒数来计算，即f = 1/T。所以，光的波长可以通过波速除以频率来计算，即λ = v/f。 练习题： 1. 一束光通过偏振片后，透射光的强度最大。请判断光的偏振态是 什么？ 2. 在折射率为1.5的介质中，光的速度是光在真空中速度的多少倍？ 3. 如果光的频率为5×10^14赫兹，计算其波长。
第十三章光的偏振 一、选择题 1、三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为 (A) I0 / 4．(B) 3 I0 / 8． (C) 3I0 / 32．(D) I0 / 16．［］ 2、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3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°．［］ 二、填空题 1、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___块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的____________倍． 2、一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光线为轴转动P，观察通过P的光强的变化过程．若入射光是_________光，则将看到光强不变；若入射光是__________，则将看到明暗交替变化，有时出现全暗；若入射光是_________，则将看到明暗交替变化，但不出现全暗． 3、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光强I0与线偏振光强I之比为_________． 4、某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为__ ____． 5、当一束自然光以布儒斯特角i0入射到两种介质的分界面(垂直于纸面)上 时，画出图中反射光和折射光的光矢量振动方向． 1
第十九章光的偏振 一选择题 1.把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后 面没有光通过。当把一块偏振片旋转180时会发生何种现象:（） A.光强先增加，然后减小到零 B. 光强始终为零 C.光强先增加后减小，然后又再增加 D.光强增加，然后减小到不为零的极小值 解：I i°cos2（n,从o增大到卫的过程中I变大；从」 2 2 2 增大到n的过程中I减小到零。 故本题答案为A。 2.强度为I o的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的 偏振片后，出射光强度为零。若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片，且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为30，则出射光强度为：（） A. 0 B. 3 I o / 8 C. 3 I o / 16 D. 3 I o / 32
解：I 10 cos2 300cos2(900 30°) S ? 1—10。 2 2 4 4 32 故本题答案为Do 3.振幅为A的线偏振光，垂直入射到一理想偏振片上若偏振片的偏振化方向与入射偏振光的振动方向夹角为60，则透过偏振片的振幅为：（） A. A / 2 B. 3A / 2 C. A / 4 D. 3 A / 4 解: A'2A2COS260°，A' A/2。 故本题答案为Ao 4.自然光以60的入射角照射到某透明介质表面时， 反射光为线偏振光。则( ) 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， 不能确定 D 折射光为部分偏振光，角 不能确定 选择题5图解：本题答案为B
5.如题图所示，一束光垂直投射于一双折射晶体上，晶体的光轴如图所示。下列哪种叙述是正确的？（） A o 光和e 光将不分开 B n e>n o C e 光偏向左侧 D o 光为自然光 解：本题答案为C。 6.某晶片中o光和e光的折射率分别为n o和n e（n°>n e）, 若用此晶片做一个半波片，则晶片的厚度应为（光波长为 ）：（） A / 2 B / 2 n o C / 2 n e D / 2（n o n e） 解：本题答案为D 7.一束圆偏振光经过四分之一波片后，（） A. 仍为圆偏振光 B. 为线偏振光 C. 为椭圆偏振光 D. 为自然光 解：本题答案为B。 8.一束圆偏振光入射到偏振片上，出射光为： （）
习题 20-1．从某湖水表面反射来的日光正好是完全偏振光，己知湖水的折射率为33.1。推算太阳在地平线上的仰角，并说明反射光中光矢量的振动方向。 解：由布儒斯特定律 5333.1arctan arctan 1 2===n n α 372=-α π 在反射光中振动方向为与入射面垂直。 20-2．自然光投射到叠在一起的两块偏振片上，则两偏振片的偏振化方向夹角为多大才能使： （1）透射光强为入射光强的3/1； （2）透射光强为最大透射光强的3/1. (均不计吸收) 解：设夹角为α，则透射光强α20cos I I = 通过第一块偏振片之后，光强为：1/2I 0， 通过第二块偏振片之后：α20cos 21I I = 由题意透射光强为入射光强的3/1得 I=I 0/3则 αα=35.26° 同样由题意当透射光强为最大透射光强的3/1时，也就是透射光强为入射光强的1/6， 可得： α=54.74° 20-3．设一部分偏振光由一自然光和一线偏振光混合构成。现通过偏振片观察到这部分偏振光在偏振片由对应最大透射光强位置转过 60时，透射光强减为一半，试求部分偏振光中自然光和线偏振光两光强各占的比例。 解: 10max 21I I I += 60cos 2 1210max I I I += 即得11 10：：=I I 20-4．由钠灯射出的波长为nm 0.589的平行光束以 50角入射到方解石制成的晶片上，晶片光轴垂直于入射面且平行于晶片表面，已知折射率65.1o =n ，486.1e =n ，求 （1）在晶片内o 光与e 光的波长； （2）o 光与e 光两光束间的夹角.
解:由 n c v c n λλ== ∴nm n c 97.35665.10.58900===λλ nm n e c e 37.396486 .10.589===λλ O O n ϕsin 50sin = 66.2750sin arcsin ==O O n ϕ 03.3150sin arcsin ==e e n ϕ Δφ=3.37° 20-5．在偏振化方向正交的两偏振片1P ,2P 之间，插入一晶片，其光轴平行于表面且与起偏器的偏振化方向成 35，求 （1）由晶片分成的o 光和e 光强度之比； （2）经检偏器2P 后上述两光的强度之比。 解：（1）由晶片分成的o 光的振幅：θsin A A O = e 光的振幅：θcos A A e = 强度之比为振幅的平方比，所以： 49.0cos sin 2221==θ θI I （2）经检偏器后上述两光中o 光的振幅：θθcos sin A A O = e 光的振幅：θθsin cos A A e = 也就是振幅相同，所以强度之比为1：1。 20-6．把一个楔角为 33.0的石英劈尖(光轴平行于棱)放在偏振化方向正交的两偏振片之间。用nm 3.654=λ的红光垂直照射，并将透射光的干涉条纹显示在屏上。已知石英的折射率5509.1,5419.1e 0==n n ，计算相邻干涉条纹的间距。 解:选择劈尖的暗条纹，则条纹位置为： ππλ π）（）（122+=+-k d n n O e λ k d n n O e =-）（
5.4光的偏振同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册 一、选择题（共15题） 1．对光现象的认识，下列说法中正确的是（） A．光的色散现象都是由光的干涉引起的 B．光导纤维导光主要应用了光的干涉原理 C．光的衍射现象表明光不沿直线传播 D．光的偏振现象说明了光是一种纵波 2．下列说法正确的是（） A．受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率 B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 C．“只闻其声不见其人”的现象，是由波的干涉产生的 D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象 3．下列说法正确的是（） A．用光导纤维传播信号是利用了光的全反射 B．光学镜头上的增透膜利用了光的衍射现象 C．偏振光可以是横波，也可以是纵波 D．雨后天晴，马路上的油膜在阳光照耀下出现的彩色现象是光的衍射现象 4．在光的双缝干涉实验中，在双缝后面放置两个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则下列说法正确的是( ) A．光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度减弱B．光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度增强 C．光屏上的干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上D．光屏上的干涉条纹消失，且光屏上一黑暗 5．下列说法正确的是 A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关 B．自然光在玻璃表面的反射光是偏振光 C．根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场 D．验钞机是利用红外线使钞票上的荧光物质发光效应进行防伪的 6．关于激光的应用问题，下列说法正确的是（） A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的
第四章 光的偏振(2) 一 •选择题：(共30分) 1.在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则 [ ] (A ) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强。 (B ) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱。 (C ) 干涉条纹的间距不窄，但明纹的亮度减弱。 (D ) 无干涉条纹。 2 •光强为I o 的自然光垂直通过两个偏振片，它们的偏振化方向之间的夹角 吸收，则出射光强I 与入射光强I o 之比为 [ (A ) 1/4 ( B ) 3/4 (C ) 1/8 3.如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为 的自然光垂 直入在偏振片上，则出射光强为 [ a =60,设偏振片没有 ] (D ) 3/8 60°，假设二者对光无吸收，光强为 ] I o (A) I o /8 (B) 3I o /8 (C) I o /4 (D) 3 I o /4 4.光强为I o 的自然光依次通过两个偏振片和，若的偏振化方向的夹角，则透射偏振光的强度是 1800时透射光强度发生变化为： [ ] (A) 光强单调增加。 (B) 光强先增加，后有减小至零 (C) 光强先增加，后减小，再增加 (D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 6. 一束自然光自空气射向 一块平板玻璃(如图)，设入 射角等于布儒斯特角i o ，则在界面2的反射光 [ ] (A) 是自然光 (B) 是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直入射面 (C) 是完全偏振光且光矢量的振动方向平行入射面 (D) 是部分偏振光 7.—束单色平面偏振光，垂直投射到一块用方解石 频率)上，如图所示，如果入射光的振动面与光轴成 (A) (B) (C) (D) 逆时针方向旋转的圆偏振光 逆时针方向旋转的椭圆偏振光 顺时针方向旋转的圆偏振光 顺时针方向旋转的椭圆偏振光 &一束圆偏振光通过二分之一波片后透出的光是 线偏振光 (B)部分偏振光 和原来旋转方向相同的圆偏振光 和原来旋转方向相反的圆偏振光 (A) (C) (D) 9.一单色平面偏振光，垂直投射到一块用石英(正晶体)制成的四分之一波片 (对投射光的 频率)上，如图所示 。如果入射光的振动面与光轴 成3o o 角，则对着光看从波片射出的光是 (A)逆时针方向旋转的圆偏振光 (B)逆时针方向旋转的椭圆偏振光 (A) I o /4 (B) V 3 I o /4 (C) V 3 I o /2 (D) I o /8 (E) 3I o /8 5.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动 (负晶体)制成的四分之一波片(对投射光的 45°角，则对着光看从波片射出的光是
高考物理光的偏振专项训练（含解析） 高考物理光的偏振专项训练（含解析） 1、夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛，影响行车安全．若将汽车前灯玻璃和 汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃，使双方司机都看不见对 方炫目的灯光，但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体，所有的汽车前窗玻璃、前灯玻璃的透振方向应该是() A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是水平的 B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是竖直的 C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，前灯玻璃的 透振方向是斜向左上45° D．前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45° 答案D解析：对A选项，尽管使双方司机都看不见对方炫目的灯光，但也看不清自己车灯发出的光所照亮的物体；对C选项，双方司机恰能看见对方炫目的灯光，而看不 清自己车灯发出的光所照亮的物体；B选项依然能看到 对方炫目的灯光；只有D满足要求． 2、如图所示，让灯光通过偏振片P，在偏振片P的后面
再放置另一个偏振片Q，转动Q观察通过两块偏振片的透射光．当透射的光线最强时，记录P、Q放置的位置关系，如果在这一位置处将P转动90°，在Q的另一侧观察到 的现象是() A．射出光线的强度保持不变 B．有光线射出，强度变弱 C．有光线射出，强度变强 D．无光线射出 答案D解析：当P、Q的透光方向相同时，透过的光线最强，当P、Q的透光方向垂直时，光线不能透过两个偏振片．透射光最强时，P、Q的透光方向相同，P转动90°，P、Q的透光方向垂直，无光线透过偏振片Q，选项D正确．3、以下关于偏振片和增透膜的说法正确的是() A．拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一增透膜 B．为减小光在照相机镜面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一偏振片 C．照相机的增透膜厚度通常为λ/2 D．3D立体电影充分利用了光的偏振原理 答案D 解析：水面的反射光是偏振光，减弱偏振光的影响，应 该加偏振片，故选项A错误；照相机镜头前应加增透膜，