偏振光练习题
- 格式:doc
- 大小:93.50 KB
- 文档页数:2
物理中的电磁波与光的偏振现象练习题在物理学的广袤领域中,电磁波与光的偏振现象是一个十分重要的知识点。
理解和掌握这部分内容,对于我们深入探究光的本质和电磁波的特性具有关键意义。
下面,让我们通过一系列练习题来加深对这一概念的理解和运用。
一、选择题1、关于光的偏振,下列说法正确的是()A 自然光通过偏振片后成为偏振光B 偏振光不能再通过另一个偏振片C 偏振现象表明光是纵波D 除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光答案:A解析:自然光通过偏振片后,振动方向会变得单一,从而成为偏振光,A 选项正确;偏振光可以通过与其偏振方向相同的偏振片,B 选项错误;偏振现象表明光是横波,C 选项错误;除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是自然光,D 选项错误。
2、下列哪些现象可以用光的偏振现象解释()A 立体电影B 水面上的油膜呈现彩色C 雨后天空出现彩虹D 小孔成像答案:A解析:立体电影是利用了光的偏振原理,让观众的左右眼分别看到不同偏振方向的图像,从而产生立体感,A 选项正确;水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象,B 选项错误;雨后天空出现彩虹是光的折射和色散现象,C 选项错误;小孔成像是光的直线传播现象,D 选项错误。
3、一束光强为 I0 的自然光垂直通过两个偏振片,两偏振片的偏振化方向之间的夹角为 60°,则通过第二个偏振片后的光强为()A I0/2B I0/4C I0/8D 3I0/8答案:C解析:根据马吕斯定律,通过第二个偏振片后的光强 I =I0 cos²θ,其中θ 为两偏振片偏振化方向之间的夹角。
将θ = 60°代入可得 I = I0 cos²60°= I0/8,C 选项正确。
二、填空题1、光的偏振现象表明光是一种横波。
2、只有横波才能发生偏振现象。
3、偏振片的透振方向与偏振光的振动方向平行时,光强最大;偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直时,光强为零。
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 、 1 。
参考答案:()θηη200cos 12-+=I I I ()ηη-+=1200max I I I η20min I I = ()7212000min 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 41。
参考答案: ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=απα2c o s c o s 220I I )2(sin 4120a I I =4.一光强为0I 的自然光垂直通过两个偏振片,且两偏振片偏振化方向成030则穿过两个偏振片后的光强为(D )A 、 430I ;B 、 40I ;C 、 80I ;D 、 830I 。
参考答案: 836c o s 2c o s 202020I I I I ===πα 5.一束光强为0I 自然光,相继通过三个偏振片321P P 、、P 后,出射光的光强为80I 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 ,要使出射光的光强为零,2P 最少要转过的角度(D )A 、 030 ;B 、 090 ;C 、 060 ;D 、 045 。
光的偏振测试题1、(考查自然光)下列说法正确的是( )A .自然光就是白光B .自然光一定是复色光C .单色光不是自然光 D.自然光可以是单色光,也可是复色光2、(考查对偏振现象理解)能说明光波是横波的现象是A.光的干涉现象B.光的衍射现象C.光的偏振现象D.光的反射现象3、(考查偏振光的概念)有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 ( )A .只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振B .只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振C .自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D .除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光4、(考查偏振光的检验)两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一片旋转180度,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,然后又减少到零B .透过偏振片的光强光增强,然后减少到非零的最小值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5、(考查光的偏振现象)如图所示,P 是一偏振片,P 的透振方向竖直,如图中箭头所示,下列四种入射光束中,能在P 的另一侧观察到透射光的是 ( )A .太阳光B .沿竖直方向振动的偏振光C .沿水平方向振动的偏振光D .沿与竖直方向成45º角的偏振光6、(考查偏振现象的应用)夏天柏油路面上的反射光是偏振光,其振动方向与路面平行,人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃制成的,镜片的透振方向应是( )A .竖直的B .水平的C .斜向左上45°D .斜向右上45°7、(考查偏振光的应用)下列现象能反映光的偏振特性的是 ( )A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为转轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发图4-4-3生变化B .日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰C .戴上由偏振片组成的“眼镜”观看立体电影D .通过手指间的狭缝观察日光灯时,可以看到彩色条纹8、(考查反射光的偏振)恰好垂直。
光的偏振与双折射实验练习题一、选择题1、下列关于光的偏振现象的说法中,正确的是()A 自然光通过偏振片后成为偏振光B 只有横波才有偏振现象C 除了光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光D 光的偏振现象证明光是一种纵波2、一束自然光相继通过两个偏振片,两个偏振片的偏振化方向夹角为 30°,则通过第二个偏振片后的光强与通过第一个偏振片后的光强之比为()A 3 : 4B 3 : 8C 1 : 2D 1 : 43、光的偏振现象说明()A 光是一种电磁波B 光是一种横波C 光是一种纵波D 光是一种概率波4、对于双折射现象,以下说法正确的是()A 双折射现象中,寻常光和非常光的传播速度相同B 双折射现象只发生在晶体中C 双折射现象中,寻常光遵守折射定律,非常光不遵守折射定律D 双折射现象说明晶体是各向同性的5、当自然光以布儒斯特角入射到两种介质的分界面上时,反射光为()A 自然光B 部分偏振光C 完全偏振光D 椭圆偏振光二、填空题1、光的偏振是指光的________在垂直于光传播方向的平面内沿着特定方向振动的现象。
2、一束光通过一个偏振片后,光强变为原来的一半,这束光为________光。
3、双折射现象中,寻常光的折射率________非常光的折射率。
(填“大于”“小于”或“等于”)4、当自然光入射到各向同性介质的表面时,反射光和折射光都是________光。
三、简答题1、简述光的偏振现象,并举例说明其在生活中的应用。
2、解释什么是双折射现象,以及产生双折射现象的条件。
3、说明如何利用偏振片来检测光的偏振状态。
四、计算题1、一束自然光以 60°的入射角射到一平板玻璃表面上,反射光为完全偏振光,求玻璃的折射率。
2、有一束光强为 I₀的自然光,相继通过两个偏振片,两个偏振片的偏振化方向夹角为 45°,求通过第二个偏振片后的光强。
3、某种晶体对于波长为 5893nm 的钠黄光产生双折射,寻常光的折射率为1658,非常光的折射率为1486。
光的偏振1.下列关于偏振光的说法中正确的是( )A.自然光就是偏振光B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D.单色光就是偏振光答案:C解析:自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同;只有沿着特定方向振动的光才是偏振光。
所以选项C正确。
2.(2010·石家庄市第一中学高二检测)P是一偏振片,P的透振方向(用带箭头的实线表示) 为竖直方向。
下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光?( )A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角振动的光答案:ABD解析:只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直,光都能通过偏振片。
太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45°角振动的光均能通过偏振片。
3.在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q。
在Q的后边放上光屏,以下说法正确的是( )A.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度不变B.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度时强时弱C.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度不变D.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度时强时弱答案:BD解析:P是起偏器,它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光,该偏振光的振动方向与P的透振方向一致,所以当Q与P的透振方向平行时,通过Q的光强最大;当Q与P的透振方向垂直时,通过Q的光强最小,即无论旋转P或Q,屏上的光强都是时强时弱。
4.如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P 处迎着入射光方向,看不到光亮,则( )A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮答案:BD解析:自然光沿各个方向发散是均匀分布的,通过偏振片后,透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。
第四章光6 光的偏振激光基础过关练题组一光的偏振1.(2024甘肃天水第一中学月考)关于光的偏振现象,下列说法正确的是()A.自然界的光都是自然光B.自然光通过一个偏振片后成为偏振光,偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光C.光发生偏振现象说明光波是横波D.光学镜头上的增透膜利用了光的偏振现象2.(2023江苏南通期中)如图所示,A、B为两偏振片,一束自然光沿OO'方向射向A,此时在光屏C上透射光的强度最大,则()A.光的偏振现象说明光是纵波B.自然光垂直于OO'方向振动的光波的强度不相同C.只将A绕OO'轴旋转30°时,屏上透射光的强度不为零D.只将B绕OO'轴旋转180°时,屏上透射光的强度几乎为零3.(2023江苏淮安马坝高中期中)如图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧,旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是()A.均不变B.均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变4.(2023福建泉州实验中学期末)旋光仪测糖溶液浓度原理:偏振光通过糖溶液后,迎着光看,偏振方向以传播方向为轴,旋转角θ,称“旋光角”,θ与糖溶液浓度有关,将θ测量值与标准值比较能确定含糖量。
如图,有自然光源S,偏振片A、B,转动B使O处光最强,然后把被测样品P置于A、B间,则()A.O处光强一定为零B.O处光强不会明显减弱C.B转一角度使O处光强最大,B转过角度θD.通过转动A无法使O处光强再次达到最大题组二激光5.(2024北京海淀人大附中期末)有关激光的特点与应用,下列说法不正确的是() A.激光是一种人工产生的相干光,全息照相技术利用了激光相干性好的特点B.激光具有良好的单色性,光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物C.激光在医学上被当做“光刀”使用,但其亮度还不足以在金属上打孔、切割、焊接D.用激光从各个方向照射参加核聚变的物质,利用光压可使反应物质“挤”在一起发生反应6.(2024重庆实验中学月考)2023年诺贝尔物理学奖颁发给在“为研究物质中的电子动力学,而产生阿秒激光的实验方法”方面作出贡献的三位科学家。
光的偏振练习题计算偏振光的振动方向和光强偏振光是指在传播过程中的电矢量方向只在某一平面内振动的光。
光的偏振主要分为线偏振和圆偏振两种类型。
本文将通过练习题来计算偏振光的振动方向和光强。
练习题1:一束光经过一线偏振片后,光的强度减少了原来的1/4,则此时光的偏振方向与线偏振片的透射方向之间的夹角为多少?解答:设线偏振片透射方向与光的偏振方向之间的夹角为θ,根据马吕斯定律,透过线偏振片透射后光的强度与入射光的强度比为cos^2θ。
题目中说明透射后光的强度减少了原来的1/4,即有cos^2θ = 1/4。
解方程,得到cosθ = 1/2。
通过查表或使用计算器,我们可以得到θ ≈ 60°。
因此,光的偏振方向与线偏振片的透射方向之间的夹角约为60°。
练习题2:一束圆偏振光有最大光强I_0,偏振方向沿逆时针旋转了45°,则此时光的光强是多少?解答:根据圆偏振光的性质,光强与旋转角度呈正弦关系。
设旋转了45°后的光强为I,根据正弦函数的性质,有I = I_0 sin²(45°)。
由于sin²(45°) = 1/2,代入得到I = I_0 / 2。
因此,旋转了45°后的光强为原来光强的一半。
练习题3:一束偏振光经过一块介质板,入射角为60°,折射角为30°。
如果入射光的线偏振方向与介质板平行,则此时折射光的偏振方向与入射光的偏振方向之间的夹角为多少?解答:根据折射定律,有入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于入射介质的折射率与折射介质的折射率之比。
设入射光的折射率为n_1,折射后的光的折射率为n_2,即有sin(60°)/sin(30°) = n_2/n_1。
由于sin(60°) = √3/2,sin(30°) = 1/2,代入得到√3/1 = n_2/n_1,即n_2 = √3n_1。
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)1. 对2. 错3. 对4. 对5. 对三、简答题1. 偏振现象是指光中的电场振动方向在某一平面上的变化。
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02I .在该光束透过偏振片后, 其光强由马吕斯定律可知:201021cos 2I I I α=+ 当α=0时, 透射光的光强最大,max 010212I I I =+,当α=π/2时, 透射光的光强最小,min 0212I I =max min 0102020102177322I I I I I I I =∴+=⇒=入射总光强为:00102I I I =+01020031,44I I I I ∴== 10. 如图所示, 一个晶体偏振器由两个直角棱镜组成(中间密合). 其中一个直角棱镜由方解石晶体制成, 另一个直角棱镜由玻璃制成, 其折射率n 等于方解石对e 光的折射率n e . 一束单色自然光垂直入射, 试定性地画出折射光线, 并标明折射光线光矢量的振动方向. (方解石对o 光和e 光的主折射率分别为1.658和1.486.)解:由于玻璃的折射率n 等于方解石对e 光的折射率, 因此e 光进入方解石后传播方向不变. 而n=n e >n o , 透过因此o 光进入方解石后的折射角<450, 据此得光路图.11. 用方解石割成一个正三角形棱镜, 其光轴与棱镜的棱边平行, 亦即与棱镜的正三角形横截面垂直. 如图所示. 今有一束自然光入射于棱镜, 为使棱镜内的 e 光折射线平行于棱镜的底边, 该入射光的入射角i 应为多少? 并在图中画出 o 光的光路并标明o 光和e 光的振动方向. 已知n e = 1.49 (主折射率, n o =1.66.解:由于e 光在方解石中的振动方向与光轴相同, o 光在方解石中的振动方向与光轴垂直, 所以e 光和o 光在方解石内的波面在垂直于光轴的平面中的截线都是圆弧. 但 v e > v o ,所以e 波包围o 波.由图可知, 本题中对于e 光仍满足折射定律sin sin e e i n γ=由于 e 光在棱镜内折射线与底边平行,30e γ=︒ 0sin sin 30 1.490.50.745e i n ==⨯=入射角 4810o i '= 又因为sin sin o o i n γ= sin sin 4810sin 0.4491.66o o o i n γ'∴===故o 光折射角2640o o γ'=12. 有三个偏振片堆叠在一起, 第一块与第三块的偏振化方向相互垂直, 第二块和第一块的偏振化方向相互平行, 然后第二块偏 振片以恒定角速度ω绕光传播的方向旋转, 如图所示. 设入射自然光的光强为I 0. 求此自然光通过这一系统后, 出射光的光强.解:经过P 1, 光强由I 0变为I 0/2, P 2以ω转动, P 1, P 2的偏振化方向的夹角θ=ωt202cos 2I I t ω=P 2以ω转动, P 2, P 3的偏振化方向的夹角β=π/2-ωt22203222000cos cos sin 2(2sin cos )sin 2(1cos 4)8816I I I t t I I I t t t t βωωωωωω==⋅===- 13. 有一束钠黄光以50角入射在方解石平板上, 方解石的光轴平行于平板表面且与入射面垂直, 求方解石中两条折射线的夹角.(对于钠黄光n o =1.658, n e =1.486)解: 在此题的特殊条件下, 可以用折射定律求出o 光, e 光折射线方向. 设i 为入射角, o γ和e γ分别为o 光和e 光的折射角.由折射定律:sin sin o o i n γ=sin sin e e i n γ=sin sin /0.463o o i n γ∴==, 27.5o o γ=sin sin /0.516e e i n γ==, 31.0o e γ=31.027.5 3.5o o o e o γγγ∆=-=-=14. 如图所示的各种情况下, 以非偏振光和偏振光入射两种介质的分界面, 图中i 0为起偏角, i 试画出折射光线和反射光线, 并用点和短线表示他们的偏振状态.15. 如图示的三种透光媒质I 、II 、III, 其折射率分别为n 1=1.33、n 2=1.50、n 3=1, 两个交界面相互平行, 一束自然光自媒质I 中入射到I 与II 的交界面上, 若反射光为线偏振光,(1) 求入射角I;(2) 媒质II 、III 交界面上的反射光是不是线偏振光?为什么?解:(1)由布儒斯特定律:()21/ 1.50/1.33tgi n n ==4826o i '=令介质II 中的折射角为γ,则/241.56o i γπ=-=此γ在数值上等于在II 、III 界面上的入射角.若II 、III 界面上的反射光是线偏振光, 则必满足布儒斯特定律()032/ 1.0/1.5tgi n n ==033.69o i =因为0i γ≠, 故II 、III 界面上的反射光不是线偏振光.16. 一块厚0.025mm 的方解石晶片, 表面与光轴平行并放置在两个正交偏振片之间, 晶片的光轴与两偏振片的偏振化方向均成45度角. 用白光垂直入射到第一块偏振片上, 从第二块偏振片出射的光线中, 缺少了那些波长的光.(假定n o =1.658, n e =1.486为常数)解: 2()C o e n n d πφλ∆=-2()o e n n d πφπλ⊥∆=-+ 045α=相干相消:(21)k φπ⊥∆=+缺少的波长:()o e n n dk λ-=, 6,7,8,9,10k =717,614,538,478,430nm λ=17. 一方解石晶体的表面与其光轴平行, 放在偏振化方向相互正交的偏振片之间, 晶体的光轴与偏振片的偏振化方向成450角. 试求:(1)要使λ = 500nm 的光不能透过检偏器, 则晶片的厚度至少多大?(2)若两偏振片的偏振化方向平行, 要使λ =500nm 的光不能透过检偏器, 晶片的厚度又为多少?(方解石对o 光和e 光的主折射率分别为1.658和1.486.)解:(1)如图(a )所示, 要使光不透过检偏器, 则通过检偏器的两束光须因干涉而相消, 通过P 2时两光的光程差为0()e n n d ∆=-对应的相位差为:02π()2πππe n n d δφλλ-∆=+=+由干涉条件:(21)π(0,1,2......)k k φ∆=+=02π()π(21)πe d n n k λ-+=+当k=1时, 镜片厚度最小, 为760510 2.910(m)()(1.658 1.486)e d n n λ--⨯===⨯-- (2)由图(b)可知当P 1, P 2平行时, 通过P 2的两束光没有附加相位差π, '02π()(21)π(0,1,2..)e d n n k k φλ∴∆=-=+=当k=0时, 此时晶片厚度最小,7065102()2(1.658 1.486)1.4510(m)e d n n λ--⨯==-⨯-=⨯18. 一束平行的线偏振光在真空中的波长为589nm, 垂直入射到方解石晶体上,晶体的光轴与表面平行, 如图所示. 已知方解石晶体对该单色o 光和e 光的折射率分别为1.658、1.486, 方解石晶体中寻常光的波长和非常光的波长分别等于多少?解:方解石晶体中o 光和e 光的波长分别为o o n λλ=658.1589=)nm (2.355=e e n λλ=486.1589=)nm (4.396= 三. 证明与问答题19. (证明题)一块玻璃的折射率为2 1.55n =, 一束自然光以θ角入射到玻璃表面, 求θ角为多少时反射光为完全偏振光?证明在下表面反射并经上表面透射的光也是完全偏振光.解:根据布儒斯特定律201tg n i n =121tg 571017n n θ-'''== 由折射定律:12sin sin n n θγ=π/2θγ+=πsin sin()cos 2θγγ=-=γ角满足布儒斯特定律.20. (问答题)用自然光源以及起偏器和检偏器各一件, 如何鉴别下列三种透明片:偏振片、半波片和1/4波片?答:令自然光先通过起偏器, 然后分别通过三种透明片, 改变起偏器的透振方向, 观察现象, 出现消光的透明片为偏振片, 再通过检偏器, 改变检偏器的透振方向, 出现消光的透明片为半波片.。
/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。