20光的偏振习题思考题

0200022eo0200022eo习20从某湖水表面反射来的日光正好是完全偏振光知水折射率为在地平线上的仰角，并说明反射光中光矢量的振动方向。

推太阳解：由布儒斯特定律：

tani

，有入射角：

iarctan1.33

，∴仰角

9037

。光是横波，光矢量的振动方向垂直于入射光线、折射光线和法线在所在的平面。然投射到叠在一起的两块偏振片上偏片的偏振化方向夹角为多大才能使：（1透射光强为入射光强的1/

；（2透射光强为最大透射光强的1/3。均不计吸收)解：设两偏振片的偏振化方向夹角为，自然光光强为I。011则自然光通过第一块偏振片之后光强I过二块偏振片之后II2，221（1由已知条件，透射光强为入射光强的，得：II3

0

，有：23（2同样由题意当透射光强为最大透射光强1/33arccos。3

时，得：

11Icos(I)22

，有：设一部分偏振光由一自然光和一线偏振光混合构成通偏振片观察到这部分偏振光在偏振片由对应最大透射光强位置转过时透光强减为一半试求部分偏振光中自然光和线偏振光两光强各占的比例。1II1解由意知：1IIIcos1I:I∴即得。0

1III11III2

I0

，20-4由钠灯射出的波长为nm的行光束50角射到方解石制成的晶片上，晶片光轴垂直于入射面且平行于晶片表面，已知折射率（1在晶片内光与光波长；

1.65o

，

e

，求：（2

o

光与

光两光束间的夹角。解）

n

cv

，而

c

，有：

o

，no

e∴

589.0589.0356.97，n1.651.486

；（2又∵∴o光

sinin，：arcsin27.66sinno光两光束间的夹角为：

，。

arcsin31.03

，

00．偏振化方向正交的两偏振片，之间，插入一晶片，其光平行于表面且与起1偏器的偏振化方向成

，求：（1由晶片分成的

o

光和

光强度之比；（2经检偏器后述两光的强度之比。2解）晶分成的o振幅：AsinO

，

光的振幅：

，IA2sin2sin35其强度之比为振幅的平方比，所以：o)I2cos2cos35（2经检偏器后，上述两光中o光振幅：Asino光振幅：A'A

20.49，，

；可见振幅相同，所以两光强度之比为：1。．一个楔角为0的英劈尖(光轴平行于棱)放在偏振化方向正交的偏振片之间。用

654.3

的红光垂直照射，并将透射光的干涉条纹显示在屏上。已知石英的折射率n1.5509o

，计算相邻干涉条纹的间距。解：选择劈尖的暗条纹，则条纹位置为：2

(n)eoo

，

sin∴劈尖的相邻干涉条纹的间距：

(nsin

654.31.55090.33

180

12.6

。思题20．偏振片怎样来区分自然光、部分偏振光和线偏振光？答将通过偏振片光强无变化的为自然光强有变化但不会出现完全消光的为部分偏振光；光强有变化且在某个方向为零的为线偏振光。20-2如图所示，玻璃片堆

A

的折射率为

n

，二分之一波片

的光轴与

轴夹角为

0

，偏振片

P

的偏振化方向沿

轴方向，自然光沿水平方向入射。（1欲使反射光为完全偏振光，玻璃片A的角应多？在图中画出反射光的偏振态；（2）将部分偏振光看作自然光与线偏振光两部分的叠加，则经过后线偏振光的振动面有何变化？说明理由；（3若透射光中自然光的光强为I，振光的光强为3I，P计算透过后的光强。答）据吕斯定律：

iarctan，

2

。（2椭圆偏振光（3可用相干叠加公式计算）．图示的装置中，、为两个正交的偏振片，C四分之一波片，其光轴与偏振化方向间夹角为60，度为I单色自然光垂直入射于P。（1试述①、②、③各区光的偏振态；

的

0e0O0e0O（2计算①、②、③各区的光强。答）区为线偏振光；②区为椭圆偏振光；③区为线偏振光。（2①区光强：

12

I

，②区的光强O的光强：

I

13I2I28

0

，e

光的光强：

1III28

0③区的光强：

1313Isin22IIsin2I232

两者发生干涉现象，并且干涉加强：

III

316

I

0

。如所示的偏振光干涉装置中，C是尖角很小的双折射晶片折率

n，、1的振化方向相互正交与轴方向皆成0角若以波长为单色自然光垂直照射，试讨论：（1通过晶片C不同厚度处出射光的偏振态；（2过偏振片的射光干涉相长及相消位置与劈尖厚度相长的光强与入射光光强之比；

之间的关系并求干涉（3若转动到P平时，干涉条纹如何变化？为什么？答）过片C不同厚度处出射光的偏振态为圆偏振光。（2这是一个劈尖干涉的情况，所以列式：（n）dO

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