第20章 光的偏振
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第二十章 光的偏振自测题一、选择题1.线偏振光经过λ/2片后,成为( )。
(A )线偏振光 (B )椭圆偏振光 (C )圆偏振光 (D )不是偏振光2.光强为I 0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α =600,设偏振片没有吸收,则出射光强I 与入射光强I 0之比为( )(A )1/4 (B ) 3/4 (C )1/8 (D )3/83.如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为600,假设二者对光无吸收,光强为I 0的自然光垂直入在偏振片上,则出射光强为( )(A) I 0/8 (B) 3I 0/8 (C) I 0/4 (D) 3I 0/44.自然光以布儒斯特角入射到两介质界面,则反射光为( )。
(A )自然光 (B )线偏振光 (C )部分偏振光 (D )圆偏振光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)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7.一束自然光入射到一个由四个偏振片所构成的偏振片组上,每个偏振片的透射方向相对于前面一个偏振片沿顺时针方向转过了一个030角,则透过这组偏振片的光强与入射光强之比为(A) 0.41 : 1; (B) 0.32 : 1; (C)0.21 : 1; (D) 0.14 : 18. 在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角057=B i 入射到平玻璃板上。
下列哪一种叙述是不正确的?(A) 入射角的正切等于玻璃的折射率;(B) 反射线和折射线的夹角为2/π;(C) 折射光为平面偏振光;(D) 反射光为平面偏振光;9.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它们垂直通过一偏振片,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和线偏振光的光强比值为( )(A )2/3 ; (B )1/3; (C )1/5; (D ) 1/210.设自然光以入射角057投射于平板玻璃面后,反射光为平面偏振光,试问该平面偏振光的振动面和平板玻璃面的夹角等于多少度?(A) 0; (B) 33; (C) 57; (D) 69;11、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360°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,然后减小至零,再增加,再减小至零。
光的偏振教学设计教案教学目标:1.理解和描述光的偏振现象。
2.能够使用偏振片来实验观察和分析光的偏振现象。
3.掌握如何调节偏振片的方向和角度以控制光的偏振状态。
教学准备:1. ppt演示或黑板。
2.光源和偏振片。
3. 实验器材:偏振片、光源、互相垂直的镜子、10cm长的直线槽、180度回转器、白色光源、滤光片、旋转器。
4.课件或教材。
教学过程:Step 1:导入(10分钟)- 利用ppt或黑板引入光的偏振现象,例:光的传播方式、偏振方向等。
Step 2:理论讲解(20分钟)- 使用ppt或黑板,介绍光的偏振现象的基本原理和偏振片的作用。
-解释光在通过偏振片时发生的现象,并讨论解释为什么光可以被偏振片过滤。
-引导学生理解偏振片和光的偏振方向之间的关系。
Step 3:实验展示(30分钟)-准备实验器材并进行现场演示。
-使用光源、偏振片和直线槽等器材,展示光的偏振现象。
-调整偏振片的角度,让学生观察并描述观察到的变化。
-引导学生猜测并解释变化的原因。
Step 4:小组实验(20分钟)-将学生分成小组,每个小组获得一组实验器材。
-要求小组成员尝试通过调整偏振片的角度和方向来控制光的偏振状态,并观察并记录结果。
-鼓励小组成员互相讨论和交流,分享实验结果和观察到的现象。
Step 5:讨论和总结(20分钟)- 通过ppt或黑板,引导学生回顾整个实验过程,并重点总结实验中观察到的现象。
-引导学生讨论实验结果,解释观察到的现象及其原因。
-引导学生思考光的偏振现象在实际生活中的应用。
Step 6:作业布置(10分钟)-布置作业,要求学生写一份实验报告,包括实验目的、步骤、结果分析和总结,并展示在下一节课。
拓展活动:。
第⼆⼗章光的偏振⾃测题第⼆⼗章光的偏振⾃测题⼀、选择题1.线偏振光经过λ/2⽚后,成为()。
(A )线偏振光(B )椭圆偏振光(C )圆偏振光(D )不是偏振光2.光强为I 0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α =600,设偏振⽚没有吸收,则出射光强I 与⼊射光强I 0之⽐为()(A )1/4 (B ) 3/4 (C )1/8 (D )3/83.如果两个偏振⽚堆叠在⼀起,且偏振化⽅向之间夹⾓为600,假设⼆者对光⽆吸收,光强为I 0的⾃然光垂直⼊在偏振⽚上,则出射光强为()(A) I 0/8 (B) 3I 0/8 (C) I 0/4 (D) 3I 0/44.⾃然光以布儒斯特⾓⼊射到两介质界⾯,则反射光为()。
(A )⾃然光(B )线偏振光(C )部分偏振光(D )圆偏振光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)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7.⼀束⾃然光⼊射到⼀个由四个偏振⽚所构成的偏振⽚组上,每个偏振⽚的透射⽅向相对于前⾯⼀个偏振⽚沿顺时针⽅向转过了⼀个030⾓,则透过这组偏振⽚的光强与⼊射光强之⽐为(A) 0.41 : 1; (B) 0.32 : 1; (C)0.21 : 1; (D) 0.14 : 18.在真空中⾏进的单⾊⾃然光以布儒斯特⾓057=B i ⼊射到平玻璃板上。
下列哪⼀种叙述是不正确的?(A) ⼊射⾓的正切等于玻璃的折射率;(B) 反射线和折射线的夹⾓为2/π;(C) 折射光为平⾯偏振光;(D) 反射光为平⾯偏振光;9.⼀束光是⾃然光和线偏振光的混合光,让它们垂直通过⼀偏振⽚,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和线偏振光的光强⽐值为()(A )2/3 ;(B )1/3;(C )1/5;(D ) 1/210.设⾃然光以⼊射⾓057投射于平板玻璃⾯后,反射光为平⾯偏振光,试问该平⾯偏振光的振动⾯和平板玻璃⾯的夹⾓等于多少度?(A) 0; (B) 33; (C) 57; (D) 69;11、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360°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,然后减⼩⾄零,再增加,再减⼩⾄零。
第二十章 光的偏振自测题答案一、 选择题:ACABB BCCDB DBCBD DDABC二、填空题:2I ,I/8,线偏振光,横,光轴,2212cos cos αα,圆,大于,624844.4800'=,600,3I 0/16,3, 91.7 , 8.6,5um三、计算题1、自然光通过两个偏振化方向间成 60°的偏振片,透射光强为 I 1。
今在这两个偏振片之间再插入另一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成 30°角,则透射光强为多少?解:设入射的自然光光强为0I ,则透过第1个偏振片后光强变为2I 0, 3分 透过第2个偏振片后光强变为1020I 60cos 2I =, 3分 由此得 10210I 860cos I 2I == 3分 上述两偏振片间插入另一偏振片,透过的光强变为11020202I 25.2I 4930cos 30cos 2I I === 3分2、 自然光入射到两个互相重叠的偏振片上。
如果透射光强为(1)透射光最大强度的三分之一,(2)入射光强度的三分之一,则这两个偏振片的偏振化方向间的夹角是多少?解:(1)设入射的自然光光强为0I ,两偏振片同向时,透过光强最大,为2I 0。
当透射光强为2I 31I 01⨯=时,有 2分 6I cos 2I I 0201==θ 2分 两个偏振片的偏振化方向间的夹角为445431arccos 01'==θ 2分 (2)由于透射光强 3I cos 2I I 02202==θ 4分 所以有 613632arccos 02'==θ 2分 3、投射到起偏器的自然光强度为0I ,开始时,起偏器和检偏器的透光轴方向平行.然后使检偏器绕入射光的传播方向转过30°,45°,60°,试分别求出在上述三种情况下,透过检偏器后光的强度是0I 的几倍?解:由马吕斯定律有0o 2018330cos 2I I I == 4分 0ο2024145cos 2I I I == 4分 0ο2038160cos 2I I I ==4分 所以透过检偏器后光的强度分别是0I 的83,41,81倍. 4、使自然光通过两个偏振化方向夹角为60°的偏振片时,透射光强为1I ,今在这两个偏振片之间再插入一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°,问此时透射光I 与1I 之比为多少?解:由马吕斯定律ο20160cos 2I I =80I = 4分32930cos 30cos 20ο2ο20I I I == 4分 ∴25.2491==I I 4分 5、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?当光由玻璃射向水中而反射时,起偏振角又为多少?这两个起偏振角的数值间是什么关系?解:由布儒斯特定律 120n n i tan =可知,当光由水中射向玻璃而反射时,起偏振角为624833.150.1arctan n n arctan i 0120'===' 5分 光由玻璃中射向水而反射时,起偏振角为434150.133.1arctan n n arctan i 0210'==='' 5分 由此,可见这两个起偏振角的数值间是互余关系,即2i i 00π=''+'。