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、 12 ; B、 13 ; C、 14 ; D、 15 。 参考答案:I?ImaxIminI0II??I0?1???cos2? Imax?0??I0?1??? Imin?0? 222I0??I0?1???1?2?7 7??2?? ??
I03?23.若一光强为I0的线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矢量振动方向的夹角分别为?和900,则通过这两个偏振片后的光强I(A) A、
111I0sin2(2a) ; B、 0 ; C、 I0cos2a ; D、 I0sin2a。 444?2参考答案: I?I0co2s?co2s????? I?I0sin(2a)
?2??14
4.一光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片,且两偏振片偏振化方向成300则穿过两个偏振片后的光强为(D)
A、 3I04 ; B、 I04 ; C、 I08 ; D、 3I08 。 参考答案: I?I0I?3Ico2s??0co2s?0 22685.一束光强为I0自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,出射光的光强为I?I0。已知P1和P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为8轴,旋转P2,要使出射光的光强为零,P2最少要转过的角度(D)
A、 300 ; B、 900 ; C、 600 ; D、 450 。 参考答案: I1? I2?I0I????12co2s?1co2s???1??I0sin(2a1)?0 ?1?
428?2?8I0???1cos2?2cos2???2??I0sin2(2a2)?0 2?2?46.两偏振片堆叠在一起,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900时,透射光强度发生的变化为(A)
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,后减小,再增加,再减小至零. 参考答案: I?I0cos2? 2I0?cos2??0 ??
22I0Icos2??0 ??0 22Imin?Imax?7.自然光以600的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光(C)
A、 折射光为线偏振光,折射角为300; B、折射光为线偏振光,折射角为600; C、折射光为部分线偏振光,折射角为300; D、折射光为部分线偏振光,折射角不能定。 参考答案: tg?0?n2???? ????0???
2236n18. 自然光以布儒斯特角由空气入射到一透明介质表面上,则反射光是(C)
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、垂直于入射面的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。 参考答案: tg?0?二.填空题
1、一束光垂直入射在偏振片P上,以入射光线为轴转动偏振片P,观察通过偏振片P的光强的变化过程。若入射光自然光,则将看到光强不变;若入射光是线偏振,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,则将看到明暗交替变化,但不出现全暗。 2、马吕斯定律的数学表达是I?I0cos2?。式中I位通过检偏器的透射光的强度;I0为射到检偏器上的强光;?为入射线偏振光振动方向和n2 n1检偏器偏振化方向之间的夹角。
3、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
300转到450,则转动前后透射光强度之比
3。 2参考答案: I?I0co2s? 2I?3I???II???0cos2??0cos2?0
268?6?2I0I0???I022?I???cos??cos?
42244?????3I0I??I0cos2?66?8?3 ???2I0?2???I0cos2I??244?4?4、光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片后,出射光强I?个偏振片的偏振化方向之间的夹角为450。 参考答案: I??2??I0I?? co2s??0 ??cos?1???24?2?4I0,则两45、.一束自然光从空气投射到玻璃板上(折射率n1?1.00),当折射角为300时,反射光是完全偏振光,则此玻璃板的折射率等于3。
n2?tg???0n1???参考答案: ?n1?1 n2?tg?0?tg?3
3?????0??26??6、某种透明介质对于空气的临界角(指全反射角)是450,则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是arctan2。
参考答案:由全反射定义sin?? tg?0? tg?0?1nn2 n?n2 n1?1.00 n1n2n11??1 ?0?2?tg?1?????tgn1sin?n1?sin???2?
7、一束自然光以布儒斯特角i0从第一种折射率为n1的介质入射到第二种折射率为n2的介质内,则tgi0?n2n1 参考答案: tgi0??n2n2 i0?tg?1??nn1?1??? ?8、当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时,若反射光为完全偏振光,则折射光为部分偏振光,且反射光与折射光之间的夹角为900。 三、计算题
1、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偏振化方向之间的夹角。 解:
I0?I022cos?cos????28 ????????2?III0???Icos2?cos2?????0 0cos2?sin2??0
282?2?8I0。求第二个偏振片与第一个偏振片的8??I0III4cos2?sin2??0 0sin2?2???0 8888????
光的偏振习题答案及解法
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