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I0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I0之比为[ ]
（A）1/4 （B）3/4 （C）1/8 （D）3/8
3．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为600，假设二者对光无吸收，光强为I0的自然光垂直入在偏振片上，则出射光强为[ ]
(A) I0/8 (B) 3I0 /8 (C) I0 /4 (D) 3 I0/4
4．光强为I0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[ ]
(A) I0/4 (B) √3 I0/4 (C) √3 I0/2 (D) I0/8 (E) 3I0 /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
射角等于布儒斯特角i0，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
7．一束单色平面偏振光，垂直投射到一块用方解石（负晶体）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450角，则对着光看从波片射出的光是Array
(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
(C) 顺时针方向旋转的圆偏振光
(D) 顺时针方向旋转的椭圆偏振光
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(A) 线偏振光(B) 部分偏振光
(C) 和原来旋转方向相同的圆偏振光
(D) 和原来旋转方向相反的圆偏振光
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（对投射光的频率）上，如图所示
成300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
(C) 顺时针方向旋转的圆偏振光
(D) 顺时针方向旋转的椭圆偏振光
10．一束单色线偏振光其偏振化方向与1/4波片的光轴夹角α =π/4。此偏振光经过波片后[ ]
(A)仍为线偏振光 (B) 振动面旋转了
(C) 振动面旋转了 (D) 变为圆偏振光
二、填空题
1．
一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片方向成450角。已知通过此两偏振片后的光强为I ，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________. 2．
使光强为I 0的自然光依次垂直通过三块偏振片P 1、P 2和P 3。与的偏振化方向成450角。则透过三块偏振片的光强I 为__________ 3． 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S 2的前面分别加一同质同厚的偏振片P 1、
P 2 ，则当P 1与P 2的偏振化方向相互_______时， 在屏幕上仍能看到很清楚的干涉条纹。 4． 一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，
就偏振状态来说则反射光为________，反射光
矢量的振动方向________，透射光为_________。
5． 如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n 1和 n 2的两种介质的交界面上，发生反射和折射。已知 反射光是完全偏振光，那么折射角r 的值为________. 6． 在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种
介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光，n 1、
n 2为两种介质的折射率，图中入射角i 0=arctg(n 2
/ n 1)，i ≠i 0 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。
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． 用方解石晶体(n o >n e )切成一个顶角A = 300的三棱镜，
其光轴方向如图，若单色自然光垂直AB 面入射
（见图）。试定性的画出三棱镜内外的光路，
并画出光矢量的振动方向。
8． 圆偏振光通过四分之一波片后，出射的光
一般是________偏振光。 9． 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 o =1.6584、n e =1.4864，则o 、e 两光透过晶片后的光程差为______μm 10． 11． 波长为600 nm 光的主折射率为1.74，对寻常光的折射率为则此波片的最小厚度为_________
12．
如图所示，一束线偏振光垂直的穿过一个
偏振片M 和一个1/4波片N ，入射线偏振
光的光振动方向与1/4波片的光轴平行，偏 S M
振片M 的偏振化方向与1/4波片光轴的 夹角为450，则经过M 后光是_______偏振光；经过N 后的光是______偏振光 13． 原来为光学各向同性的介质，在机械应为作用下，显现出光学各向异性即产生双折射现
象，称为________效应；在外加电场作用下，发生双折射现象，称为_________效应；在外加磁场的作用下，发生双折射现象，称为_________效应。
三、计算题
1． 两个偏振片叠在一起，一束单色自然光垂直入射。（1）若认为偏振是理想的（对投射部分没
有反射和吸收），当连续穿过两个偏振片后的透射光强为最大透射光强的1/3时，两偏振片偏振化方向间的夹角α为多大？ （2）若考虑到每个偏振片因吸收和反射而使透射光部分的光强减弱5%，要使透射光强仍如（1）中得到的透射光强，则此时α应为多大？
2． 有三个偏振片叠在一起，已知第一个与第三个的偏振化方向相互垂直。一束光强为I 0的自然
光垂直入射在偏振片上，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为多大时，该入射光连续通过三个偏振片之后的光强为最大。
3． 一束单色自然光以入射角500从空气入射到一块方解石晶体的表面上，方解石的光轴平行方解
石表面且入射面垂直，求方解石中的两条折射线间的夹角。已知n
折射率取为1
4．
一束单色自然光自空气(n = 1)入射到一块方解石
晶体上，晶体光轴方向如图所示，其主折射率 n o = 1.658、n e =1.486，已知晶体厚度d = 2.00 cm ，
入射角I = 600。
（1） 求a
、b 两透射光间的垂直距离；
（2） 两束透射光中，哪一束在晶体中是寻常光？
哪一束在晶体中是非寻常光？透射光的光矢量振动方向如何？并请在图中注明。
5． 一束单色自然光（波长λ=589.3×10-9
m ）垂直入射在
方解石晶片上，光轴平行于晶片的表面，如图。已知 晶片厚度d = 0.05 mm ，对该光方解石的主折射率 n o =1.658、n e =1.486。求
（1） o 、e 两光束穿出晶片后的光程差
∆L
（2） o 、e 两光束穿出晶片后的位相差∆Φ
6．用方解石制作对钠黄光（波长λ=589.3×10-9 m ）适用的四分之一波片
（1） 请指出应如何选取该波长的光轴方向；
（2） 对于钠黄光，方解石的主折射率分别为n 7． 如图所示，在两个偏振化方向互相平行的偏振片P 1 和P 2之间插入一块厚度为d 的方解石晶片，用波长 为λ=5000Å的单色平行自然光垂直入射时，
透过检偏器P 2的光强恰好为零。已知此方解石晶片
的光轴C 与起偏器P 1的偏振化方向间的夹角α=450光轴与晶片表面平行，方解石的主折射率n o =1.66、
n e =1.49。求此方解石晶片可能的最小厚度d 。
8． 在两个相互正交的尼科耳棱镜之间放一块 水晶的旋光晶片（光轴垂直水晶的表面），
如图，入射光为纳黄光（λ=589.3×10-9 m ），
对此波长水晶的旋光率α =21.750/mm ，若使出射光最强，求晶片的最小厚度。
9． 一束单色线偏振光(λ=589.3×10-9 m)沿光轴方向通过水晶块，如图。已知对右、左旋圆偏振光a 2I 0
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