大学物理练习题.ppt

1. 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的过程中透射光强度发生 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。 设自然光的强度为I0，两偏振片的偏振化方向的夹角为 (2) 由马吕斯定律知，透过第二偏振片的光强度为 (1) 自然光透过第一偏振片后，成为沿第一偏振片的偏振化方 向的线偏振光，其强度为 I0/2。 1. 自然光垂直入射两偏振片时没有光线通过,说明两偏振片的 偏振化方向垂直 （即 ） 2. 两偏振片转过900时，偏振化方向相同，透射光强增加至最强 (I=I0/2); 再转过900时，两偏振片的偏振化方向又垂直，透射光 强又减小至零。 2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矢量振动方向的夹角分别是 和 900，则通过这两个偏振片后的光强I是 (A) (B) (C) (D) 由马吕斯定律，光强为I0的平 面偏振光 (即线偏振光) 透过第 一偏振片后，其强度为 方向沿着P1的偏振化方向。 偏振片P2只允许沿P2偏振化方向的分 量通过，因而透过偏振片P2的光强度为 3一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后， 出射光的光强为I=I0/8。已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以 入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过 的角度是 (A) 300 (B) 450 (C) 600 (D) 900 设P2与P1的偏振化方向成角 ，因已知P1和P3的偏振化方向相互 垂直，所以 P2与P3的偏振化方向成 ，由马吕斯定律知 透过第一偏振片P1的光强度为: 透过第二偏振片P2的光强度为: 透过第三偏振片P3的光强度为: (1)由 知 (2)当 增大至 900 时 即至少将P2再转动450 4一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 。若以此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5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 (A) 1/2 (B) 1/5 (C) 1/3 (D) 2/3 自然光 通过偏振片后光强为 由马吕斯定律知，线偏振光 通过偏振片后的光强最大是 ， 最小是 0。 解得 5一束自然光自空气射向一块平板玻璃，如图所示，设入射角等 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于入射面. (C) 是完全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. 注意：不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射， 得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。 由题意知，上表面入射时，入射角等于布儒斯特角， 因而第一分界面处的反射满足 , 由几何关系知 ，可得 即 等于下表面入射时的布儒斯特角。 此时第二表面处的反射光也是垂直于入射面的完全偏振光。 6某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于450，光从空气 射向此媒质时的布儒斯特角是 (A) 35.30 (B) 40.90 (C) 450 (D) 54.70 (E) 57.30 光从空气向折射率为n的透明媒质入射时。对于全反射，由折射 定律知临界角c满足 对于布儒斯特角入射， 所以 7一束光线由空气射向玻璃，若没有检测到反射光，那么入 射光 注意：当入射光以布儒斯特角入射时，如果入射的全是平行于入 射面振动的光，则不产生反射。若入射的全是垂直于入射面振动的 光，入射角可任意，则得到的反射光和折射光都是完全偏振光。 (A) 线偏振光 (B) 自然光 (C) 部分偏振光（D） 线偏振光 （ ：布儒斯特角) 由题意知无反射光，则应以布儒斯特角入射 ，且入射光 为平行于入射面振动的线偏振光。 8自然光以600的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完 全偏振光，则折射光为 (A) 完全偏振光且折射角是300。 (B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为 的介质时, 折射角是300。 (C) 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角。 (D) 部分偏振光且折射角是300。 当以自然光入射时，反射光为完全偏振光，则入射角等于布儒斯 特角。因此折射光为部分偏振光，入射角 和折射角 满足： ，因而折射角大小为 1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S1和S2的前面分别加一同质 同厚的偏振片P1、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。 解：当在双缝前加同质同厚的偏振片时，不会改变缝 S1和 S2到屏幕上任意一点的光程差，通过偏振片后，光的波长不 会改变，光矢量的振动方向发生变化。 光波的相干条件是：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。 因而在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹，要求透过偏振片P1 和P2光波的振动方向相同，即P1与P2的偏振化方向相互平行 或接近平行 1.平行或接近平行 2一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 。 ， 解:完全(线)偏振光；垂直于入射面；部分偏振光。 2. 2.完全完全( (线线) )偏振光；垂直于入射面；部分偏振光偏振光；垂直于入射面；部分偏振光 注意：不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入 射，得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。 3在以下五个图中，前边四个图表示线偏振光入射于两种介质分 界面上，最右边的图表示入射光是自然光，n1、n2为两种介质的 折射率，图中入射角 。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。 解: 不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射， 得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。如果入射的全 是平行于入射面振动的光，则当以布儒斯特角入射时，不产生 反射，当以非布儒斯特角入射时，得到的反射光和折射光都是 完全偏振光。若入射的全是垂直于入射面振动的光，入射角可 任意，则得到的反射光和折射光都是完全偏振光。 4用方解石晶体(负晶体)切成一个截面为正三角形的棱镜，光轴 方向如图，垂直纸面。若自然光以入射角i入射并