光的偏振习题附标准答案-VIP免费

1/8光的偏振（附答案）一．填空题1.一束光垂直入射在偏振片P上,以入射光为轴旋转偏振片,观察通过偏振片P的光强的变化过程.若入射光是自然光或圆偏振光,则将看到光强不变；若入射光是线偏振光,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光或椭圆偏振光,则将看到明暗交替变化,但不出现全暗.2.圆偏振光通过四分之一波片后,出射的光一般是线偏振光.3.要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90度角,则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的1/4倍.4.两个偏振片叠放在一起,强度为I0的自然光垂直入射其上,若通过两个偏振片后的光强为I/8,则此两偏振片的偏振化方向间的夹角为（取锐角）是60度,若在两片之间再插入一片偏振片,其偏振化方向间的夹角（取锐角）相等,则通过三个偏振片后的投射光强度为9/32I0.5.某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于450,则光从空气射向此媒质的布儒斯特角是54.70,就偏振状态来说反射光为完全偏振光,反射光矢量的振动方向垂直入射面,透射光为部分偏振光.6.一束自然光从空气透射到玻璃表面上（空气折射率为1）,当折射角为300时,反射光是完全偏振光,则此玻璃的折射率等于1.732.7.一束钠自然黄光(λ=589.3×10-9m)自空气(设n=1)垂直入射方解石晶片的表面,晶体厚度为0.05mm,对钠黄光方解石的主折射率n0=1.6584、ne=1.4864,则o、e两光透过晶片后的光程差为8.6μm,o、e两光透过晶片后的相位差为91.7rad.8.在杨氏双缝干涉实验中,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后分别加一个同质同厚度的偏振片P1、P2,则当P1与P2的偏振化方向互相平行或接近平行时,在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹.二．计算题9.有一束自然光和线偏振光组成的混合光,当它通过偏振片时改变偏振片的取向,发现透射光强可以变化7倍.试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例.解：设入射光的光强为0I,其中线偏振光的光强为01I,自然光的光强为02I.在该光束透过偏振片后,其光强由马吕斯定律可知:2/8201021cos2III当=0时,透射光的光强最大,max010212III,当=/2时,透射光的光强最小,min0212IImaxmin0102020102177322IIIIIII入射总光强为：00102III01020031,44IIII10.如图所示,一个晶体偏振器由两个直角棱镜组成（中间密合）.其中一个直角棱镜由方解石晶体制成,另一个直角棱镜由玻璃制成,其折射率n等于方解石对e光的折射率ne.一束单色自然光垂直入射,试定性地画出折射光线,并标明折射光线光矢量的振动方向.(方解石对o光和e光的主折射率分别为1.658和1.486.)解：由于玻璃的折射率n等于方解石对e光的折射率,因此e光进入方解石后传播方向不变.而n=ne>no,透过因此o光进入方解石后的折射角<450,据此得光路图.11.用方解石割成一个正三角形棱镜,其光轴与棱镜的棱边平行,亦即与棱镜的正三角形横截面垂直.如图所示.今有一束自然光入射于棱镜,为使棱镜内的e光折射线平行于棱镜的底边,该入射光的入射角i应为多少？并在图中画出o光的光路并标明o光和e光的振动方向.已知ne=1.49（主折射率,no=1.66.3/8解：由于e光在方解石中的振动方向与光轴相同,o光在方解石中的振动方向与光轴垂直,所以e光和o光在方解石内的波面在垂直于光轴的平面中的截线都是圆弧.但ve>vo,所以e波包围o波.由图可知,本题中对于e光仍满足折射定律sinsineein由于e光在棱镜内折射线与底边平行,30e0sinsin301.490.50.745ein入射角4810oi又因为sinsinooinsinsin4810sin0.4491.66oooin故o光折射角2640oo12.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,第二块和第一块的偏振化方向相互平行,然后第二块偏振片以恒定角速度绕光传播的方向旋转,如图所示.设入射自然光的光强为I0.求此自然光通过这一系统后,出射光的光强.解:经过P1,光强由I0变为I0/2,P2以转动,P1,P2的偏振化方向的夹角=t4/8202cos2IItP2以转动,P2,P3的偏振化方向的夹角=/2-t22203222000coscossin2(2sincos)sin2(1cos4)8816IIIttIIItttt13.有一束钠黄光以50角入射在方解石平板上,方解石的光轴平行于平板表面且与入射面垂直,求方解石中两条折射线的夹角.（对于钠黄光no=1.658,ne=1.486）解:在此...