09第十八章光的偏振作業(yè)答案

1、作業(yè)九(第十八章光得偏振 ) I一.選擇題 A 1、(基礎(chǔ)訓(xùn)練2)束光就是自然光與線偏振光得混合光，讓它垂直通過(guò)一偏振片。若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測(cè)得透射光強(qiáng)度最大值就是最小值得5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光得光強(qiáng)比值為(A) 1/ 2.( B ) 1 / 3.(C) 1 / 4.(D) 1 / 5.【提示】自然光I。通過(guò)一偏振片后，透射得偏振光光強(qiáng)恒為；線偏振光I 1通過(guò)一偏振片后，透 射得偏振光光強(qiáng)為；所以；依題意”解得：D : 2、(基礎(chǔ)訓(xùn)練6 )自然光以60得入射角照射到某兩介質(zhì)交界面時(shí)仮射光為完全線偏振光，則知折射光為(A )完全線偏振光且折射角就是30 (B) 部分偏振

2、光且只就是在該光由真空入射到折射率為得介質(zhì)時(shí)，折射角就是3 0 (C) 部分偏振光，但須知兩種介質(zhì)得折射率才能確定折射角(D) 部分偏振光且折射角就是3 0【提示】依題意，入射角為布儒斯特角=60 ，根據(jù)，得折射角為D :3、(自測(cè)提高1 )某種透明媒質(zhì)對(duì)于空氣得臨界角(指全反射)等于4 5，光從空氣射向此媒質(zhì)時(shí)得布儒斯特角就是(A ) 35 .3、(B) 40、9 .(C) 4 5 .(D) 5 4、7。(E) 57。3?！咎崾尽?B : 4、(自測(cè)提高3 )束光強(qiáng)為|0得自然光，相繼通過(guò)三個(gè)偏振片Pi、P2、P3后，出射光得光強(qiáng)為I =10/ 8。已知Pi與P3得偏振化方向相互垂直若以入射

3、光線為軸，旋轉(zhuǎn)P2,要使出射光得光強(qiáng)為零，P 2最少要轉(zhuǎn)過(guò)得角度就是(A) 3 0 (B) 4 5( C )6 0【提示】如圖，設(shè)出射光得光強(qiáng)為I = I0 / 8時(shí)，Pi與P 2得夾角為； 自然光I0相繼通過(guò)三個(gè)偏振片后得出射光強(qiáng)為：解得 :所以，P2最少逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)，即可使出射光得光強(qiáng)為零。二.填空題5、(基礎(chǔ)訓(xùn)練8)要使一束線偏振光通過(guò)偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)90，至少需要讓這束光通過(guò)2塊理想偏振片、在此情況下，透射光強(qiáng)最大就是原來(lái)光強(qiáng)得1/4 倍【提示】(1)依題意，入射光得振動(dòng)方向、P1、P2得相對(duì)位置如圖所示 線偏振光通過(guò)偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)90。(D )90P2(2 )偏振光通過(guò)2

4、塊偏振片后得透射光強(qiáng)為：可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)，透射光強(qiáng)最大，就是原來(lái)光強(qiáng)得1/4倍。狹縫S,在屏幕上Pi、P2,則當(dāng)Pi6、(自測(cè)提高 5)如圖所示得楊氏雙縫干涉裝置 ，若用單色自然光照射 能瞧到干涉條紋。若在雙縫Si與S2得一側(cè)分別加一同質(zhì)同厚得偏振片與P 2得偏振化方向相互平行時(shí)，在屏幕上仍能瞧到很清晰得干涉條紋 【提示】 為了瞧到清晰得條紋，兩束光必須滿足相干條件 ：頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位差恒為了滿足“振動(dòng)方向相同”，兩個(gè)偏振片得方向要相互平行。7、(自測(cè)提高 6)在以下五個(gè)圖中，前四個(gè)圖表示線偏振光入射于兩種介質(zhì)分界面上，最后一圖表示入射光就是自然光、n 1、n 2為兩種介質(zhì)得折射率，圖中

5、入射角i o=a rct g ( n2/ n i )，iio.試在圖上畫出實(shí)際存在得折射光線與反射光線，并用點(diǎn)或短線把振動(dòng)方向表示出來(lái)【提示】io就是布儒斯特定律角、作圖時(shí)注意細(xì)節(jié)。-1 4 所示,P。 入射到 P 1表面上，則8、(自測(cè)提高8)強(qiáng)為I 0得平行自然光三個(gè)偏振片P o 3,則通過(guò).P2得光強(qiáng)發(fā)生了變化、線為軸旋轉(zhuǎn)P2,使其偏振從而可以推算出Po 3得偏振化方向與P1得偏振化方向之間得 夾角 =o提示】(1)光強(qiáng)(2)以下三種情況就是否都符合題意？就一用一個(gè)式子表示？大論、亍向旋轉(zhuǎn)一角度后化方向間夾角為P2得光強(qiáng)I =、若在乞現(xiàn),以光 消光現(xiàn)象，且設(shè))。設(shè)題中所涉及得角均為銳角I

6、o得自然光，相繼通過(guò)兩個(gè)得兩個(gè)偏振片。光P2之間插入第圖 18-14三.計(jì)算題9、(基強(qiáng)為I。30(1)求2)偏振片后得光束強(qiáng)度光束換為強(qiáng)度相同得自然光 透過(guò)第一個(gè)偏振片得光強(qiáng)11為：|1=|0透過(guò)第二個(gè)偏振片后得光強(qiáng)12為：將兩個(gè)偏振片疊放在一 光垂直入射到偏振片上，此兩偏振片得偏振化方向之間得夾角 動(dòng)方向與二偏振片得琵個(gè)偏振片后得光束強(qiáng)度。，求透過(guò)每個(gè)偏振片后得光束強(qiáng)度s23 0，得:I1 =310 / 4I 2= l1cos260 =3 I 0 / 16為，一束光冊(cè)(2)原入射光束換為自然光，則11 = |0 / 2l2= I 1C o s260 = I 0 / 810、(基礎(chǔ)訓(xùn)練1 8

7、 )如圖所示得三種透光媒質(zhì)I、川 ，其折射率分別為n1= 1、33,n 2=1.50,n 3 =1、兩個(gè)交界面相互平行 .一束自然光自媒質(zhì)I中入射 到I與n得交界面上,若反射光為線偏振光，(1)求入射角i .(2)媒質(zhì)n、川界面上得反射光就是不就是線偏振光？為什么？解：(1)依題意，i與n得交界面上，反射光為線偏振光，所以入射角就是布儒斯特角：(2 )媒質(zhì)n、川界面上得入射角為r,由布儒斯特定律得:,而不滿足布儒斯特定律，所以，反射光不就是線偏振光、11、(自測(cè)提高 1 0 )有一平面玻璃板放在水中，板面與水面夾角為 (見(jiàn)圖).設(shè)水與玻璃得折射率分別為1、333與1.517、已知圖中水面得反射

8、光就是完全偏振光 ，欲使玻璃板面得反射光也就是完全偏振光 ，角應(yīng)就是多大?解:設(shè)空氣得折射率為no1,水得折射率為n 1,玻璃得折射率為n2依題意:,tgii 比 1.333, ii 53.12, r90 ii 36.88nor)21.517otgi2-1.138,i248.69n11.333由厶ABC得內(nèi)角與=n，得12、（自測(cè)提高12 ）由兩個(gè)偏振片（其偏振化方向分別為P1與P2）疊在一起,P1與P2得夾角為。一束線偏振光垂直入射在偏振片上。已知入射光得光矢量振動(dòng)方向與P2得夾角為A（取銳角）,A角保持不變，如圖1819所示。現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)P 1,但保持P1與、P2得夾角都不 超過(guò)A（即P1夾在與P2之間）。求 等于何值時(shí)出射光強(qiáng)為極值；此 極值就是極大還就是極小 ？解:設(shè)入射光強(qiáng)度為I0出射光強(qiáng)為由三角函數(shù)“積化與差”關(guān)系 ，得出射光強(qiáng)為極值，則：圖 18-19解得：，此時(shí)I 2取極值。為了判斷此極值就是極大還就是極小，求二階導(dǎo)如下d2II0 2sin2(A 2 ) 2cosA cos(A 2 )cos(A 2 )塊與第一塊得偏振化方向相互平行 如圖所示。設(shè)