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©物理系_2014_09《大学物理AII》作业No.4光的偏振班级________学号________姓名_________成绩_______一、判断题：（用“T”和“F”表示）[T]1．横波具有偏振性，纵波不具有偏振性。解：是否具有偏振性是区分横波与纵波的主要标志之一，横波具有偏振性，纵波不具有。[T]2.自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是垂直于入射面振动的完全线偏振光。解：教材95页。[F]3.自然光入射到介质分界面时，如果入射角大于它的布儒斯特角，则反射光为线偏振光。解：布儒斯特定律指出：当自然光入射到介质分界面时，只有当入射角等于布儒斯特角，反射光才为线偏振光。[T]4.光是一种电磁波，我们把电场强度矢量称为光矢量。解：教材90页。[T]5.当光以布儒斯特角入射到介质的分界面时，反射光与折射光的传播方向互相垂直。解：教材96页。一、选择题1、如图所示的偏振片可以得到偏振化方向平行于y轴的偏振光。当自然光入射时，将偏振片绕如图所示的光传播的方向顺时针转动400，通过偏振片的光强是：[C](A)增大（B）减小（C）不变解：根据马吕斯定律，只要是自然光入射偏振片，光强变为原来的一半，所以无论怎样旋转偏振片，光强不会发生变化。2、当第三块偏振片以450插入两块偏振方向正交的偏振片时，会有部分的光出射。如果不是用单一的一块450偏振片插入，而是插入N块偏振片组，让每片偏振化方向平均转过900/（N+1）时，出射光的情况将会怎样？[D](A)没有光出射(B)出射的光更少(C)出射的光一样多(D)出射的光更多解：我们就以入射光是自然光为例来讨论这个问题。第一种情况的出射光强为：,45cos21040II=第二种情况的出射光强为：,190cos211020++=NNII第一种情况不过是第二种情况当N=1时的情况，当N>2时，I是增大的。（可以取N=2来试即可。）所以选D3.两偏振片堆叠在一起，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180o时透射光强度发生的变化为：[B](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。解：因自然光垂直入射到堆叠在一起的两偏振片时，没有光线通过，表明两偏振片的偏振方向相互垂直，则当其中一偏振片慢慢转动α角时由偏振片起偏规律得：自然光通过第一个偏振片后的光强为：201II=强度为1I的线偏振光再通过第二个偏振片后，透射光强度为：02024)2cos(1)90(cos2IIIαα−=+°=°≤≤1800α由此有透射光强度变化曲线为由图知选B4.自然光以60°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，则知[B](A)折射光为线偏振光，折射角为30°。(B)折射光为部分偏振光，折射角为30°。(C)折射光为线偏振光，折射角不能确定。(D)折射光为部分偏振光，折射角不能确定。解：当自然光以布儒斯特角入射到两层介质分界面时，自然光中平行于入射面振动的成分只折射不反射，垂直于入射面振动的成分一部分反射一部分折射，所以反射光为线偏振光，折射光为部分偏振光。又因为此时反射线与折射线垂直，入射角0i与折射角γ互为余角，所以折射角306090=−=γ。5.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04π2π34ππαI0/2yxαI2入射光光矢量振动方向的夹角分别为α和90o，则通过这两个偏振片后的光强I是[C](A)α20cos21I(B)0(C))2(sin4120αI(D)α20sin41I(E)α40cosI解：由马吕斯定律，偏振片通过第一个偏振片后，光强为α201cosII=。再通过第二个偏振片后,光强为:)2(sin41sincos)90(coscos)90(cos2022022021ααααααIIIII==−=−=二、填空题1.在如图所示的实验中，入射光为偏振化方向平行于x轴的偏振光，其光强为0I，经过三个偏振片后，最后出射光强为3I，令θnAIIcos03=。如果将第一块偏振片从图示位置逆时钟旋转（观察者面对纸面）600，这时，=A,=n,=θ.解：经分析，040330cosII=，比较后得出030,4,1===θnA2.如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角γ的值为)/(arctg2112nn−π。解：由布儒斯特定律，起偏振...