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文档简介
1、 第十八章 光的偏振一. 选择题 A 1、(基础训练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 / 3 (C) 1 / 4 (D) 1 / 5【提示】自然光I0通过一偏振片后,透射的偏振光光强恒为;线偏振光I1通过一偏振片后,透射的偏振光光强为;所以;依题意,解得: D 2、(基础训练6)自然光以60的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全线偏振光,则知折射光为 (A)完全线偏振光且折射角是30 (B)部分偏振光且只是在该光由真空入射到
2、折射率为的介质时,折射角是30 (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30【提示】依题意,入射角为布儒斯特角=60,根据,得折射角为 D 3、(自测提高1)某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45,光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 (A) 35.3 (B) 40.9 (C) 45 (D) 54.7 (E) 57.3 【提示】 B 4、(自测提高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II0 / 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
3、度是 (A)30 (B)45 (C)60 (D)90【提示】如图,设出射光的光强为II0 / 8时,P1和P2的夹角为;自然光I0相继通过三个偏振片后的出射光强为:,解得: 二. 填空题5、(基础训练8)要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90,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光强的 1/4 倍 P2P1I0【提示】(1)依题意,入射光的振动方向、P1、P2的相对位置如图所示,可使线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90。(2)偏振光通过2块偏振片后的透射光强为:,可见,当时,透射光强最大,是原来光强的1/4倍。6、(自测提高5)、如图所示的杨氏双缝干涉
4、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的一侧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 平行 时,在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹【提示】为了看到清晰的条纹,两束光必须满足相干条件:频率相同,振动方向相同,相位差恒定。 为了满足“振动方向相同”,两个偏振片的方向要相互平行。7、(自测提高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n1、n2为两种介质的折射率,图中入射角i0arctg (n2/n1),ii0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【提示】i0
5、是布儒斯特定律角。作图时注意细节。图18-148、(自测提高8)、如图18-14所示,P1、P2为偏振化方向间夹角为a 的两个偏振片。光强为I0的平行自然光垂直入射到P1表面上,则通过P2的光强I。若在P1、P2之间插入第三个偏振片P3,则通过P2的光强发生了变化。实验发现,以光线为轴旋转P2,使其偏振化方向旋转一角度q 后,发生消光现象,从而可以推算出P3的偏振化方向与P1的偏振化方向之间的夹角a _。(假设题中所涉及的角均为锐角,且设a a)。 【提示】(1)光强为I0的自然光,相继通过两个偏振片: (2)以下三种情况是否都符合题意?是否可以统一用一个式子表示?大家讨论。 三. 计算题9、
6、(基础训练18)、如图18-13所示的三种透光媒质、,其折射率分别为n11.33,n21.50,n31两个交界面相互平行一束自然光自媒质中入射 到与的交界面上,若反射光为线偏振光, (1) 求入射角i (2) 媒质、界面上的反射光是不是线偏振光?为什么? 解:()依题意,与的交界面上,反射光为线偏振光,所以入射角是布儒斯特角:()媒质、界面上的入射角为,由布儒斯特定律得:,而不满足布儒斯特定律,所以,反射光不是线偏振光。10、(自测提高10)、有一平面玻璃板放在水中,板面与水面夹角为q (见图)设水和玻璃的折射率分别为1.333和1.517已知图中水面的反射光是完全偏振光,欲使玻璃板面的反射光
7、也是完全偏振光,q 角应是多大?解:设空气的折射率为n 0 = 1,水的折射率为n1,玻璃的折射率为n2依题意:, 由ABC的内角和=,得11、(自测提高11)、一束自然光由空气入射到某种不透明介质的表面上。今测得不透明介质的起偏角为56,求这种介质的折射率。若把此种介质片放入水(折射率为1.33)中,使自然光束自水中入射到该介质片表面上,求此时的起偏角。解:设此不透明介质的折射率为n,空气的折射率为1由布儒斯特定律可得 ntg 561.483 将此介质片放入水中后,由布儒斯特定律得,此时的起偏角i0满足 tg i0n / 1.331.112 i048.03 (48) 12、(自测提高13)、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
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