第16章光的偏振習(xí)題答案

第十六章光的偏振一、選擇題1.自然光是否一定不是單色光?線偏振光是否一定是單色光?〔〕A.是；是B.不是；是

C.是；不是D.不是；不是A.自然光的光強(qiáng)B.線偏振光的光強(qiáng)

C.局部偏振光的光強(qiáng)D.透過檢偏器后透射光的光強(qiáng)2.馬呂斯定律以公式來表示為。式中是線偏振光的振動(dòng)方向和檢偏器偏振化方向之間的夾角，I0是（）

3.設(shè)有自然光入射，當(dāng)兩偏振片的偏振化方向之間的夾角由30°變?yōu)?5°時(shí)，那么通過檢偏器后透射光的強(qiáng)度之比I45°/I30°為〔〕A.3/2B.2/3

C.1/3D.34.一束光線由空氣射向玻璃，沒有檢測(cè)到反射光，那么入射光為〔〕A.i≠i0，線偏振光B.i=i0，自然光

C.i≠i0，局部偏振光D.i=i0，線偏振光5.一束自然光以布儒斯特角由空氣入射到一平玻璃板上，那么以下表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是〔〕A.折射光為平面偏振光B.反射光為平面偏振光

C.入射角的正切等于玻璃折射率D.反射與折射線夾角為90.6.僅用檢偏器觀察一束光時(shí)，光強(qiáng)有一最大但無消光位置。在檢偏器前加一四分之一波片，使其光軸與上述強(qiáng)度為最大的位置平行。通過檢偏器觀察時(shí)有一消光位置，這束光是()7.如果一個(gè)半波片或1/4波片的光軸與起偏器的偏振化方向成30°角，那么從二分之一波片和四分之一波片投射出的光分別是A.局部偏振光B.圓偏振光C.線偏振光D.橢圓偏振光A.線偏振光；圓偏振光。B.線偏振光；橢圓偏振光。C.圓偏振光；橢圓偏振光。D.橢圓偏振光；圓偏振光。A.是；//光軸方向B.是；

⊥光軸方向C.不是；//光軸方向

D.不是；⊥光軸方向8.在單軸晶體中，e光是否總是以c/ne的速率傳播?哪個(gè)方向以c/n0的速率傳播?〔〕二、填空題1.利用光在兩種媒質(zhì)分界面上的

反射

和

折射

，或利用光在各向異性晶體中的

二向色性

和

雙折射

，均可以從自然光中獲得線偏振光。通常使用的偏振片就是利用晶體的

二向色性

制成的。尼科耳棱鏡也是獲得線偏振光的儀器，它主要利用晶體對(duì)光的

雙折射

現(xiàn)象。2.偏振片既能作起偏器，也能作檢偏器。以偏振片作檢偏器時(shí)，假設(shè)以入射光為軸線轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，當(dāng)入射光為自然光時(shí)，那么透射光強(qiáng)不變，當(dāng)入射光為線偏振光時(shí)，透射光強(qiáng)由明〔暗〕到暗〔明〕周期性地變化。3.將三個(gè)偏振片堆迭在一起，第二個(gè)與第三個(gè)偏振片的通光方向與第一個(gè)偏振片成45°和90°角，如果強(qiáng)度為I0的自然光入射到這一堆偏振片上，那么通過第一、二和第三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)分別為I0/2、I0/4、I0/8，假設(shè)將第三個(gè)偏振片抽走，那么光強(qiáng)變?yōu)镮0/4。4.一束平行的自然光，以60°角入射到玻璃外表上，假設(shè)反射光束是完全偏振的，那么透射光束的折射角是30o；玻璃的折射率為1.73。5.光在某兩種界面上的全反射臨界角是45°，它在界面同一側(cè)的布儒斯特角是

，在界面另一側(cè)的布儒斯特角是

。8.如下圖，S、S1、S2為狹縫，P、P1、P2、P’為線偏振片，其中P1和P2的偏振化方向垂直，P和P’的偏振化方向平行，且與P1、P2的偏振化方向皆成45度。以下4種情況下，屏幕有無干預(yù)條紋?！?〕無〔2〕無(兩振動(dòng)互相垂直)〔3〕無〔無恒定相位差〕〔4〕有7.在兩個(gè)偏振化方向正交的偏振片之間放置一個(gè)光軸平行于外表的雙折射晶體，假設(shè)用白光照射且晶體厚度一定，那么視場(chǎng)中出現(xiàn)彩色條紋；假設(shè)用單色光照射且晶體厚度不均勻，視場(chǎng)中出現(xiàn)明暗相間的等厚干預(yù)條紋。6.自然光入射到方解石晶體上產(chǎn)生兩條線偏振光即尋常光〔o光〕和非尋常光〔e光〕，它們?cè)诰w內(nèi)的傳播速度一般不同〔填相同或不同〕，其中e光〔填o光或e光〕不遵循折射規(guī)律。三、計(jì)算題1.一束混合光包含線偏振光和自然光，令其通過旋轉(zhuǎn)著的偏振片，假設(shè)測(cè)得出射光的最大光強(qiáng)為I1，最小光強(qiáng)為I2。那么混合光中自然光的光強(qiáng)和偏振光的光強(qiáng)各為多少？解：設(shè)混合光中自然光光強(qiáng)為I自，偏振光的光強(qiáng)為I偏出射光最大光強(qiáng)：I1=1/2*I自+I偏

出射光最小光強(qiáng)：I2=1/2*I自+0

混合光中自然光的光強(qiáng)：I自=2I2

混合光中偏振光的光強(qiáng)：I偏=I1-I2

2.兩個(gè)正交的偏振片之間插入另一偏振片，并以角速度旋轉(zhuǎn)，以光強(qiáng)穩(wěn)定的自然光入射，證明透射光被調(diào)制，且調(diào)制頻率為轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的4倍。P1P2P3解：設(shè)入射光光強(qiáng)為I0，那么某一時(shí)刻t，P1和P2及P2和P3夾角如下圖通過P2：通過P3：整理得：3.將兩個(gè)偏振片疊放在一起，此兩偏振片的偏振化方向之間的夾角為60°，一束光強(qiáng)為I0的線偏振光垂直入射到偏振片上，該光束的光矢量振動(dòng)方向與二偏振片的偏振化方向皆成30°角。

〔1〕求透過每個(gè)偏振片后的光束強(qiáng)度

〔2〕假設(shè)將原入射光束換為強(qiáng)度相同的自然光，求透過每個(gè)偏振片后的光束強(qiáng)度。解:(1)通過第一個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為通過第二個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為：(2)通過第一個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為:通過第二個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為:4．將一塊介質(zhì)平板放在水中，板面與水面之間的夾角為θ，如下圖，n水=1.333，n介質(zhì)=1.681，假設(shè)使水面和介質(zhì)板外表的反射光均為線偏振光，試求θ應(yīng)取多大？解:(1)光從空氣射到水面的入射角i1，到水中的折射角r，光從水射到介質(zhì)板外表的入射角i2。由題知i1i2都為布儒斯特角，才可使反射光均為線偏振光。由布儒斯特定律：tani1=