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应用光学试题第五章光度学和色度学基础一、填空题（建议每空1分）I级I级1空（建议每空1分）1、在国际单位制中，光学量的单位是__________ 。
发光强度2、朗伯辐射体又称为___________辐射体。
余弓玄3、点光源在某一方向在单位立体角内发出的光通量称为_______ 。
发光强度4、点周围全部立体角的大小为__________ o4兀5、单位受照面积所接收的光通量被称为光______ -照度6、光源投射到某方向上单位面积、单位立体角内的光通量称为发光______ o亮度7、光源每瓦功率发出的光通量，称为该光源的________ o发光效率8、若1 itf面积接收的光通量是31m,则该受照面积上的光照度值是___ 勒克斯。
39、正常人眼能承受的光亮度约为________ c d/m\1000010、正常情况下，读书时所需要的光照度大约为_______ 1X05011、在暗视觉的情况下，人眼最敏感的光的波长要比明视觉时要_______ O长12、在明视觉时，相同功率的蓝光与黄光，人会感觉_______ 的功率更大。
黄光13、透射光学材料主要分为三大类，即光学晶体、光学塑料和光学_______ 。
玻璃14、无色光学玻璃可以分为冕牌玻璃和______ -火石玻璃15＞表达式v=（n D-l）/ （（nF-nc）描述的是光学玻璃在可见光波段的常数。
阿贝16、阿贝常数通常被用来表示光学材料的_______ 特性。
色散17、在表示可见光波段的F、D、C谱线中，用来校正单色光像差的谱线是光。
D18、通常情况下，冕牌玻璃的阿贝常数要____ （高/低）于火石玻璃的阿贝常数。
高19、朗伯辐射体是指在各方向的发光______ 相同的辐射体。
亮度20.平方反比定律表面，当用点光源垂直照明时，受光面的光照度与光源的发光强度成_______ O正比21、探照灯可以使沿轴线方向的发光______ 得以成千倍的增加，从而提高照明效果。
人教版八年级物理上册第五章《透镜及其应用》单元练习题（含答案）一、单选题1．把放大镜正对太阳光，可在距放大镜10cm处得到一个最小最亮的光斑；若用此放大镜来放大观察邮票上的细小部分，则邮票到透镜的距离应该（）A．小于10cm B．等于10cmC．在10cm到20cm之间D．大于20cm2．下图是蜡烛通过凸透镜所成像的示意图，此时，蜡烛到凸透镜的距离（）A．u>2f B．f<u<2f C．u=f D．u<f3．某凸透镜的焦距为10厘米，当物体沿主光轴从距透镜15厘米处向30厘米处移动时，则（）A．像变大，像距变大B．像先变大后变小，像距变大C．像变小，像距变小D．像先变小后变大，像距变小4．实验操作考试临近，同学们上实验室动手实验，通过训练提高操作技能。
如图，小明正在做凸透镜成像实验，此时光屏上出现了清晰的像。
下列说法正确的是（）A．该透镜与近视眼镜的镜片是同一类透镜B．该透镜的焦距是30cmC．此时成的是倒立、等大的实像D．如果将蜡烛向左移，光屏需要适当右移才能再次形成清晰的像5．2021 年12 月9 日，“太空教师”王亚平为我们展示了神奇的水球光学实验，她在水球里注入一个气泡，产生了双重成像，我们能看到一个正立的像和一个倒立的像，如图所示。
其中水球的外圈相当于一个凸透镜，成一个倒立、缩小的像，下列说法正确的A．该水球外部成所的倒立的像原理与投影仪相同B．如果向水球继续注水，外部变厚，折光能力变强，焦距变长C．当王亚平向靠近“水球”，“倒影”会变小D．无论正立的像还是倒立的像，都是由于光的折射形成的6．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上能成等大清晰的像。
关于本实验下列说法正确的是（）A．凸透镜的焦距是20cmB．把蜡烛移至刻度尺10cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像C．把蜡烛移至刻度尺32cm处，凸透镜不动，移动光屏，能在光屏上得到清晰的像。
一、填空题1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 光路可逆 。
2、发生全反射的条件是 光从光密媒质射向光疏媒质，且入射角大于临界角I 0,其中，sinI 0=n 2/n 1 。
3、 光学系统的三种放大率是 垂轴放大率 、 角放大率 、轴向放大率 ,当物像空间的介质的折射率给定后，对于一对给定的共轭面，可提出 一 种放大率的要求.4、 理想光学系统中,与像方焦点共轭的物点是 轴上无穷远的物点 。
5、物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜，光学筒长△= 4mm ，则该显微镜的视放大率为 －20 ，物镜的垂轴放大率为 －2 ,目镜的视放大率为 10 。
6、某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束,则该物点所成的是实 (填“实”或“虚”)像。
7、人眼的调节包含 视度 调节和 瞳孔 调节。
8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置，使后面系统的通光口径不致过大。
9、要使公共垂面内的光线方向改变60度,则双平面镜夹角应为30 度。
10、近轴条件下,折射率为1.4的厚为14mm 的平行玻璃板,其等效空气层厚度为 10 mm. 11、设计反射棱镜时，应使其展开后玻璃板的两个表面平行，目的是 保持系统的共轴性 。
12、有效地提高显微镜分辨率的途径是 提高数值孔径和减小波长 。
13、近轴情况下，在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度 小 。
14．用垂轴放大率判断物、像虚实关系方法：当β>0时 物像虚实相反β<0时 物像虚实相同。
15．平面反射镜成像的垂轴放大率为 1 ,物像位置关系为 镜像 ,如果反射镜转过α角，则反射光线方向改变 2α 。
二、简答题1、几何光学的基本定律及其内容是什么？答：几何光学的基本定律是直线传播定律、独立传播定律、反射定律和折射定律。
直线传播定律:光线在均匀透明介质中按直线传播.独立传播定律：不同光源的光在通过介质某点时互不影响。
考试范围：xxx；满分：***分；考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________一、选择题1．如图所示，是一束光通过透镜（图中未画出）发生折射的光路图，其中所用透镜属于凸透镜的是（）A．B．C．D．2．下列图中关于光学现象的描述或解释错误的是（）A．甲图中小孔成的是倒立的实像，是由光的直线传播形成的B．乙图中凹透镜可以矫正远视眼，凹透镜对光有会聚作用C．丙图中白光通过三棱镜会分解成多种色光D．丁图中漫反射的光线遵循光的反射定律3．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，光屏上出现了清晰的像，则这个像是（）A．倒立缩小的实像B．倒立放大的实像C．倒立等大的实像D．正立放大的虚像4．小欢做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。
下列说法正确的是（）A．光屏上形成的是烛焰倒立缩小的实像B．图中成像原理与照相机成像原理相同C．蜡烛和光屏的位置不动，凸透镜移到40cm刻度线处，光屏上能呈现清晰的烛焰像D．将蜡烛移到65cm刻度线处，凸透镜不动，光屏移到适当位置能呈现清晰的烛焰像5．某同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧如图，此时在光屏上呈现烛焰清晰的像（像未画出）。
下列说法中正确的是（）A．光屏上的像是虚像B．光屏上的像是缩小的C．光屏上的像是正立的D．将蜡烛与光屏位置对调在光屏上能呈现清晰的像6．如图是小明通过一块透镜观察物理课本的情况，此时他将这块透镜由图示位置慢慢远离课本，他在草稿纸上随手记录了成像情况如下：①倒立放大的像；②倒立缩小的像；③正立放大的像，那么，在这过程中像变化的正确顺序是（）A．①②③B．②③①C．③①②D．③②①7．如图为某款照相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。
光电子技术及应用（第2版）章节习题及自测题参考答案第一章习题参考答案一、单选题1.ABCD2.ABC3.ABC4.D5.B6.C7.B8.B9. A 10.A二、填空题11.500，30012.无线电波，.红外光，可见光和紫外光，X 射线，γ射线13.0.77---1000μm ，近红外，中红外和远红外14.泵浦源，谐振腔和激活介质15.频率，相位，振幅及传播方向16.受激辐射，实现粒子数反转，谐振腔；方向性好，相干性好，亮度高 17.935μm18.919.125103.1--⋅⋅⨯s m kg20.三、计算题21.解：（1）根据距离平方反比定律2/R I E e e =，太阳的辐射强度为sr W R E I e e /10028.3252⨯==。
得到太阳的总功率为W I e e 26108.34⨯==Φπ（2）太阳的辐射亮度为()sr cm W A I L e ./10989.127⨯== 太阳的辐射出射度为27/1025.6m W L M e e ⨯==π 太阳的温度为K M T e 57614==σ22.解：222z r r ='=，22cos cos z r z+'='=θθ，r d r dS '∆'=ϕ 由：2cos cos r BdS S d d dE θθ'='Φ'=2202222022)(2cos 2z R RB z r r d r z B r d r r B E R R+=+'''=''=⎰⎰ππθπ 23.解：设相干时间为τ，则相干长度为光束与相干时间的乘积，即c L c ⋅=τ 根据相干时间和谱线宽度的关系c L c v ==∆τ1 又因为00γλλv ∆=∆，λc v =0，nm 8.6320=λ由以上各关系及数据可以得到如下形式：单色性=101200010328.6108.632-⨯===∆=∆nm nm L v v c λλλ 24.证明：若t=0时刻，单位体积中E 2能级的粒子数为n 20，则单位体积中在t→t+dt 时间内因自发辐射而减少的E2能级的粒子数为：2122122120A t dn A n dt A n e dt --==故这部分粒子的寿命为t ，因此E2能级粒子的平均寿命为212120020211A t tA n e dtn A τ∞-==⎰ 25.解：设两腔镜1M 和2M 的曲率半径分别为1R 和2R ，121m,2m R R =-=工作物质长0.5m l =，折射率 1.52η=根据稳定条件判据：（1） 其中（2） 由（1）解出2m 1m L '>>由（2）得所以得到： 2.17m 1.17m L >>第二章习题参考答案011 1 21L L ''⎛⎫⎛⎫<-+< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭() l L L l η'=-+10.5(1)0.171.52L L L ''=+⨯-=+一、选择题1.ABCD2.D3.ABCD4.AC5.ABCD6.A7.A8.A9.A 10. B二、 是非题911.√ 12.× 13.× 14.× 15.√ 16.√三、 填空题17.大气气体分子及气溶胶的吸收和散射；空气折射率不均匀；晶体介质的介电系数与晶体中的电荷分布有关，当晶体被施加电压后，将引起束缚电荷的重新分布，并导致离子晶格的微小形变，从而引起介电系数的变化，并最终导致晶体折射率变化的现象。
《光纤技术及应用》复习题第一章1、写出电场强度和磁场强度在两种介质界面所满足的边界条件方程。
（并会证明）2、TE波、TM波分别指的是什么？3、平面光波发生全反射的条件。
当入射角大于临界角时，入射光能量将全部反射4、古斯-哈恩斯位移指的是什么？其物理本质是什么？证明实际光的反射点离入射点有一段距离，称为古斯-哈恩斯位移。
（相隔约半个波长）实质：光的传播不能简单视为平面光波的行为，必须考虑光是以光束的形式传播，即时空间里的一条极细的光束也是由若干更加细的光线组成的5、写出光线方程，并证明在各向同性介质中光为直线传播。
对于均匀波导，n为常数，光线以直线形式传播第二章1、平板波导的结构，分类。
结构：一般由三层构成：折射率n1中间波导芯层，折射率n2下层介质为衬底，折射率n3上层为覆盖层；n1>n2 , n1>n3。
且一般情况下有n1>n2> n32、均匀平面光波在平板波导中存在的模式有：导模、衬底辐射模、波导辐射模（各有什么特点）。
（入射角与临界角之间的关系以及各种模式相对应的传播常数所满足的条件）P12。
P17-18图满足全反射的光线并不是都能形成导模，还必须满足一定的相位条件。
P13（导模的传输条件）3、在平板波导中TE0模为基模，因为TE0模的截止波长是所有导模中最长的。
P144、非均匀平面光波在平板波导中的模式有：泄露模、消失模5、平板波导中的简正模式具有：稳定性、有序性、叠加性、和正交性。
6、模式的完备性指的是?P24在平板波导中，导模和辐射模构成了一个正交、完备的简正模系，平板波导中的任意光场分布都可以看成这组正交模的线性组合。
7、波导间的模式耦合指的是？P31当两个波导相距很远时，各自均以其模式独立地传播，无相互影响；当两个波导相距很近时，由于包层中场尾部的重叠，将会发生两个波导间的能量交换，称之为波导间的模式耦合。
作业题：2-7、2-8第三章1、什么是光纤？光纤的结构，分类，并画出相应的折射率分布。
考试范围：xxx；满分：***分；考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________一、选择题1．关于光现象，下列关联错误的是（）A．影子的形成——光的直线传播B．缥缈不定的海市蜃楼——光的反射C．“老花眼”戴“老花镜”——凸透镜对光有会聚作用D．朗朗夜空中的星光闪烁——光的折射2．如图所示，是一副眼镜放到物理书上一定距离时观察到的现象，由此可以判断镜片是（）A．凸面镜B．凹面镜C．凹透镜D．凸透镜3．疫情期间，王老师利用手机直播网课（如图），下列说法正确的是（）A．黑板上的文字通过手机镜头成正立缩小的实像B．老师和黑板应位于手机镜头一倍焦距和两倍焦距之间C．为了让同学们看到黑板上的字更大，手机应靠近黑板D．凸透镜对光线具有发散作用4．关于凸透镜、凹透镜的应用，下列说法正确的是（）A．显微镜的物镜是凸透镜，成倒立、缩小的实像B．望远镜的目镜是凹透镜，成正立、放大的虚像C．近视的同学需要佩戴凹透镜，利用凹透镜对光有发散作用的特点D．角膜和晶状体共同作用相当于凸透镜，成在视网膜上的像是正立、缩小的实像5．对下列四幅图阐述正确的是（）A ．甲图：近视眼形成原因，用凸透镜矫正B ．乙图：远视眼形成原因，用凹透镜矫正C ．丙图：显微镜的物镜呈缩小的像D ．丁图：天文望远镜的物镜呈缩小的像6．下列生活中的光学元件原理解释正确的是（ ）A ．放大镜是凸透镜B ．近视镜是凸透镜C ．投影仪镜头是凹透镜D ．远视镜是凹透镜7．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离 v 跟物体到凸透镜的距离u 之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（ ）A ．该凸透镜的焦距是20cmB ．当5cm u =时，在光屏上成放大的像C ．当cm 25u =时，成放大的像D ．把物体从距凸透镜15cm 处移动到20cm 处的过程中，像逐渐变小8．小何同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图所示的位置，光屏中心正好出现清晰的像（未画出）。
南开考研光学专业习题与解答第五章第五章光在介质界⾯上的反射和折射例题5.1 试计算如计算题5.1图所⽰的全反射棱镜（n=1.6），在实现光路转折过程中的光能损失百分之多少？假定介质是⽆吸收.解光经过棱镜过程中，三次发⽣反射，其中第⼆次全反射，⽆能量损失，仅在玻璃和空⽓界⾯上通过时有反射能量损失，每次因反射损失的百分数为%3.5)0.16.10.16.1()(221212=+-=+-=n n n n R ，故总的能量损失为%37.10053.0)053.01(053.0=?-+．5.2 由于⼀般光学玻璃在红外线波段不透光，所以在此波段要⽤锗板（n=4）作为红外线仪器的窗⼝。
试问光经过由锗板作的窗⽚时，光能损失多少？解光在锗板表⾯的能流反射率为36.0).10.40.10.4().10.1(22=--=--=n n R ，两次总能流的反射损失为%5959.036.0)36.01(36.0==-+．5.3 ⼀复合物镜由两个透镜组成，其中⼀个的折射率52.11=n ，另⼀个的折射率60.12=n ，将这两个透镜⽤54.10=n 的树胶粘在⼀起．设光在透镜上的⼊射⾓都很⼩，试求光在透过此物镜时由于反射⽽造成的损失．将此损失与两透镜不粘在⼀起⽽使其间留⼀空⽓薄隙时的损失相⽐较．解（１）⽤54.1=n 的加拿⼤树胶粘合时，共有４次反射损失，各次能流反射率为 %26.4)152.1152.1(21=+-=R ，522103.4)52.154.152.154.1(-?=+-=R ，423106.3)54.160.154.160.1(-?=+-=R ，%33.5).160.10.160.1(24=+-=R ．总的透过能流为%64.90)1)(1)(1)(1(4321=----R R R R ．n 计算题5.1图（２）未⽤树胶粘合时，可求出%26.421==R R ，%33.543==R R ，总能流透过率为82.2％.5.4 如计算题5.5图所⽰，已知⼀束⾃然光光⼊射到 3/4=n 的⽔⾯上时，反射光是完全偏振的．⼀块折射率0n 2/3=的平⾯玻璃浸没在⽔⾯下，欲使玻璃表⾯的反射光p 也是完全偏振的，问玻璃表⾯与⽔平⾯的夹⾓θ应该是多少？解如计算题5.４解图所⽰，光束⼊射到⽔⾯上Ａ点，反射光是完全偏振光，⼊射⾓必然是布儒斯特⾓．015333.1==-tg i p ，折射⾓为0002375390=-=i ．⼜因光线p 是线偏振光，所以在⽔中玻璃表⾯的Ｂ点，光线的⼊射⾓也为布儒斯特⾓，14.48)4323(=?i p ．由图中的⼏何关系可计算得玻璃表⾯与⽔⾯的夹⾓004.11)4.4890(3790180=----=θ5.5 已知红宝⽯的折射率为1.76，线偏振态的激光通过红宝⽯棒，光束在棒内沿棒轴线⽅向传播,欲使光在棒的端⾯上没有反射损失．试问光束的⼊射⾓i 应为多⼤？棒端⾯对棒轴倾⾓应取何值？⼊射光的振动⽅向如何？解欲使⼊射线偏振光在红宝⽯棒的端⾯⽆反射损失，光线应以布儒斯特⾓⼊射，且线偏振光的振动⾯要平⾏与⼊射⾯．因此0 11.6076.1==-tg i ，由⼏何关系，棒端⾯与棒轴线的夹⾓应为09.291.6090=-．5.6 已知5.11=n ，0.12=n ，015.54=i ，⼊射的是8.6320=λ纳⽶的氦氖激光，计算题5.5图计算题 5.４图计算题5.４解图试求穿透深度．解氦氖激光由光密媒质进⼊光疏媒质，临界⾓0142)5.1/1(sin ==-c i ，⼊射⾓⼤于临界⾓，发⽣全内反射．穿透深度为（毫⽶）．322612010173.242sin 5.54sin 12108.632sinsin12--?=-?=-=ππλci i d问答题5.1 试举⼀透射光强⼤于⼊射光强的具体例⼦．答：当内反射时，折射光束横截⾯⽐⼊射光束横截⾯⼩，因此在透射光能流⼩于⼊射光流时，可能有透射光光强⼤于⼊射光光强的情况．例如，5.11=n ，0.12=n ，0130=i ，026.48=i ，代⼊菲涅⽿公式，得325.1=s t ，398.1=p t ，171.1=s T ，303.1=p T ．光强透射⽐⼤于１．5.2 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．答：因为在湖边洗脸时，观察的是垂直⼊射、外反射的光，在空⽓与⽔界⾯上，由菲⽿公式可知，这种情况下反射光能量很⼩，因此看不到⾃⼰的像．⽽观察湖对岸的⼭、树以及建筑物，是观察外反射、掠⼊射的光，此时光能量⼏乎全部反射到⼈眼中来，看到的景物清晰明亮．5.3 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？答：将待测光学介质放⼊某种折射率可调的液体中，⽤单⾊光光源照明.若光学介质的折射率与透明液体的折率相同，则界⾯没有光能量反射，因此我们⽆法看到介质的存在．设法调透明液体的折射率，直⾄界⾯消失为⽌，⽤Ａbbe 折射仪测得液体的折射率，即为固体光学介质的折射率．假如⽤⽩光照射会看到什么情景呢？⾸先要说明的是世界上不存在对可见光有相同⾊散曲线（即折射率n 随波长λ变化的曲线）的不同介质，所以固体和液体对某⼀波长可以有相同的折射率，但对其他波长却不可能再有相同的折射率．这样对⽩光中的其他波长能流就会有些反射，使⼈们见到与某⼀波长互补颜⾊的固体块．5.4 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？答：当⼊射光束是线偏振光，振动⾯与⼊射⾯平⾏，并且以布儒斯特⾓⼊射时，光能全部透过；当⼊射光以接近900的⾓⼊射，即掠⼊射时，光能量全部反射． 5.5 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？答：在实验室中，选择⼀光亮的桌⼦⾯（或玻璃板），拿来偏振⽚放在眼前，迎着⼊射光观看桌⼦表⾯的反射光，并不断地改变反射⾓，同时不停地旋转偏振⽚，直⾄看到＂两明两零＂（即旋转偏振⽚⼀周，看到两次最⼤光强，两次零光强）的现象为⽌．此时，偏振⽚的透振⽅向恰于⼊射⾯垂直，此时光线的⼊射⾓恰为布儒斯特⾓．5.6 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？答：⼊射的线偏振光通过外反射及⼩于临界⾓内反射时，相移⾮零即π，故反射光不会是椭圆偏振光．但通过全内反射则可以成为椭圆偏振光．5.7 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？答：以布儒斯特⾓⼊射的椭圆偏振光外反射和内反射都可以得到振动⾯垂直于⼊射⾯的线偏振光．在⼤于临界⾓⼊射的全反射情况下，若（s pδδ-）值恰能将⼊射椭圆偏振光已有的δ补偿为零或π，则反射的是线偏振光． 5.8 ⼊射的线偏振光通过单次全内反射后能否成为圆偏振光？答：不能．因为要成为圆偏振光应有两个条件，⼀是分解的s 分量和p 分量振幅相等，这容易作到．第⼆个条件是分解的s 分量和p 分量应有π/2的相位差,这在单次全内反射的情况下，不能实现．5.9 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？答：虚透射波⽮说明光疏介质中有倏逝波存在．r 为复数说明反射光振动与⼊射光振动不是同时达到最⼤值．5.10 光强反射率R=(R s + R p )/2公式对于怎样偏振态的⼊射光才能成⽴．答：当⼊射光的s 分量和p 分量相等时，例如⾃然光，圆偏振光，总的光强反射率才有)(21])2()2[(120200p s p s R R r I r I I R +=+=．5.11 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．答：如问答题5.11图(a)建⽴坐标系．由于观察者对于⼊射光是顺着光传播⽅向＂看＂，所以⼊射右旋圆偏振光在所建⽴的xy 平⾯内（图b ），电⽮量的端点是随时间左旋的．光振动⽅程可以表⽰为)2sin(πω+=t A E x ，)sin(t A E y ω=．根据菲涅⽿公式，光在空⽓玻璃界⾯上反射时应分解为s 分量和p 分量，在本题中就是振动⾯沿x ⽅向和y ⽅向的线偏振光．这两个⽅向的振动在垂直⼊射外反射情况下，⼊射光相对于反射光有π的相位变化，且两线偏振光振幅等⽐例地减⼩，因此反射光光振动⽅程为)2sin(ππω++'=t A E x ，)sin(πω+'=t A E y．这显然是⼀左旋圆偏振光的⽅程．反射光仍然是圆偏振光，不过右旋变为左旋（图c ），同时能量变⼩．因此，对于观察者来说，⼀个电⽮量向左旋转⼊射于｛｛玻璃表⾯的圆偏振光，反射光电⽮量仍然向左旋转着反射回来．就是说，右旋填空题5.1 折射率为4/3的⽔和折射率为3/2的玻璃界⾯,⽔中的偏化⾓为____，玻璃中的偏化⾓⽚偏化⾓为______．5.2 ⾃然光仅在______的情况下，反射的光才是⾃然光．5.3 ⼀束光由空⽓中以600的⼊射⾓进⼊各向同性透明介质，此时光光能量没有反射损失．这种介质的折射率为，⼊射光的偏振态为___________．5.4 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．5.5 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).5.6 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580，则这种电解质的折射率为_ _ ___.选择题：5.1 指出下列各种说法的正误：（1）偏化⾓i p 可能⽐临界⾓c i ⼤，（2）同⼀个介质中偏化⾓i p 总⽐临界⾓i c ⼩，（3）临界⾓只能在光密介质中存在，偏化⾓只能在光疏介质中存在，（4）只要存在两种介质的界⾯，则两种介质都有⾃⼰的偏化⾓值，且⼆者之和等于900. 5.2 下列各种说法正确的是：（1）除全内反射情况外，线偏振光单次经介质表⾯反射，永远得不到椭圆偏振光，（2）光波在不同介质界⾯上反射可能存在光能量毫不反射的情况，（3）光波在不同介质界⾯上反射，有可能存在⼊射能流全部反射的情况，（4）对于⼊射⾓固定的外反射情况下，两种介质折射率差别越⼤，则界⾯反射出更多的光能量．5.3 光在两各向同性介质界⾯上反射，下⾯哪⼀种说法是对的：（1）⾃然光⼊射，能得到部分偏振光的反射，（2）⾃然光⼊射，得不到反射的⾃然光，（3）⾃然光⼊射，不可能反射出线偏振光，（a ）（b ）（c ）反射光在xy 平⾯内也左旋问答题5.12图（4）线偏振光⼊射，反射出的不可能是⾃然光．5.4下列各种说法，哪种是对的？（1）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，（2）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，（3）在外反射情况下，随着⼊射⾓的增⼤，反射能流也越来越⼤，（4）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．。
