光的偏振習題答案及解法

1、光的偏振習題、答案及解法一、 選擇題1 .在雙縫干涉實驗中，用單色自然光照色雙縫，在觀察屏上會形成 干涉條紋若在兩縫封后放一個偏振片，則（B）A、干涉條紋的間距不變，但明紋的亮度加強；B、干涉條紋的間距不變，但明紋的亮度減弱；C、干涉條紋的間距變窄，但明紋的亮度減弱；D、沒有干涉條紋。2 .一束光是自然光和線偏振光的 混合光，讓它垂直通過一偏振片，若 以入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強度最大值是最小值的7倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強比值為（ B）A、1/2; B、1/3; C、1/4;D、1/5 。參考答案：I . Io 1 . cos22Imax=)2Io1-IIo1-max

2、 2-7=I = 7I minI_027 二2 -1. =133若一光強為I o的線偏振光先后通過兩個偏振片已和B。P1和B的偏振化方向與原入射光矢量振動方向的夾角分別為«和900 ,則通過這兩個偏振片后的光強I （A）.1119A、-Iosin (2a) ; B、 0; C、 一 Iocos a ; D、 一 Iosin a。444參考答案:I = I o s i n(2a)244. 一光強為I0的自然光垂直通過兩個偏振片，且兩偏振片偏振化方向成300則穿過兩個偏振片后的光強為（D）1 、3I0/4;B、Io/4; C、I0/8;D、3I0/8。參考答案：I j°co&a

3、mp; = I0C02s二=3I° 22685 .一束光強為I。自然光，相繼通過三個偏振片R、P2、P3后，出射光的光強為I J0。已知P和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為8軸，旋轉(zhuǎn)P2,要使出射光的光強為零，B最少要轉(zhuǎn)過的角度（D）A、300； B、900； C、600； D、參考答案:12I0I0sin(2a1)08812I0sin (2a2) =04.1022 二11 = co s.：i1 cos ：T22. I 022 二I 2 =cos 二 2 cos - - 2226 .兩偏振片堆疊在一起，一束自然光垂直入射其上時沒有光線通過。當其中一偏振片慢慢轉(zhuǎn)動900時，透射

4、光強度發(fā)生的變化為（A）A、光強單調(diào)增加；B、光強先增加，后又減小至零；C、光強先增加，后減小，再增加；D、光強先增加，后減小，再增加，再減小至零參考答案:I 02I = cos2I min = "cos2 1二02JI a =2I 02.I 02 .Imax = -cos27 .自然光以600的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質(zhì)表面時，反射光為線偏振光（C）A、折射光為線偏振光，折射角為300；B、折射光為線偏振光，折射角為600；C、折射光為部分線偏振光，折射角為300；D、折射光為部分線偏振光，折射角不能定。參考答案：tg0=2_二 一.二0 =二一二二二R22368 .自

5、然光以布儒斯特角由空氣入射到一透明介質(zhì)表面上，則反射光是（C）A、在入射面內(nèi)振動的完全線偏振光；B、平行于入射面的振動占優(yōu)勢的部分偏振光；C、垂直于入射面的振動的完全線偏振光；D、垂直于入射面的振動占優(yōu)勢的部分偏振光。參考答案：tg入二史ni二.填空題1、一束光垂直入射在偏振片 P上，以入射光線為軸轉(zhuǎn)動偏振片 P, 觀察通過偏振片P的光強的變化過程。若入射光自然光.則將看到光 強不變；若入射光是線偏振,則將看到明暗交替變化，有時出現(xiàn)全暗; 若入射光是部分偏振、則將看到明暗交替變化、但不出現(xiàn)全暗。2、馬呂斯定律的數(shù)學表達是I =l0cos%。式中I位通過檢偏器的透射 光的強度；I。為射到檢偏器上

6、的強光；口為入射線偏振光振動方向和檢偏器偏振化方向之間的夾角。3、一束自然光通過兩個偏振片，若兩偏振片的偏振化方向間夾角由300轉(zhuǎn)到450,則轉(zhuǎn)動前后透射光強度之比-O參考答案:2產(chǎn)冗、I 02I 02 江 3I 0I一 1=cos a = cos =<6；2268I 02I 02 H I 0I1 = cos a =cos =22441冗、I02n 3I0I<6金coso268 _3伊,! I 02 "I 02Icos 14244Ico2s： 24、光強為I。的自然光垂直通過兩個偏振片后，出射光強I J0 ,則兩4個偏振片的偏振化方向之間的夾角為f參考答案：I = c o

7、2s：=cos4 2 =一24245、.一束自然光從空氣投射到玻璃板上（折射率5=1.00）,當折射角參考答案:tg - 0 - nin1 =1ji ji為30。時，反射光是完全偏振光，則此玻璃板的折射率等于 呈。n2 =tg% =tg 3 k，3A"0 一 一266、某種透明介質(zhì)對于空氣的臨界角（指全反射角）是 45°,則光從空 氣射向此介質(zhì)時的布儒斯特角是arctan42。參考答案：由全反射定義sin a =- tg90 =n2 n=n2n1 = 1.00nn1tg g =備= 02 .2cos - cos = tg -1 | = tg(V2 )n1 sinotn11s

8、inot )7、一束自然光以布儒斯特角i。從第一種折射率為ni的介質(zhì)入射到第二 種折射率為電的介質(zhì)內(nèi)，則tgi。參考答案：tgio=nio=tg，nini8、當一束自然光在兩種介質(zhì)分界面處發(fā)生反射和折射時，若反射光為完全偏振光，則折射光為部分偏振光,且反射光與折射光之間的夾角為90。三、計算題1、有三個偏振片疊在一起。已知第一個偏振片與第三個偏振片的偏振化方向相互垂直。一束光強為I。的自然光垂直入射在偏振片上，已知通過三個偏振片后的光強為*求第二個偏振片與第一個偏振片的8888冗-a I =22 cos2 ： sin, W2 . 2 . ,1 0cos - sin - J=無sin2 2-1偏

9、振化方向之間的夾角。解:-cos2 口 cos2 P =-28a + F = .2.2 ,sin 2： =12：=242、將兩個偏振片疊放在一起，它們的偏振化方向之間的夾角為600,一束光強為I。、光矢量振動方向與二偏振片的偏振化方向皆成300角的線偏振光垂直入射到偏振片上。求:（1）透過每個偏振片后的光束強度；（2）若將原入射光束換為強度相同的自然光，則透過每一個偏振片后的光束強度是多少?解：(1)透過 Pi 光強度10cos2 30。=31。4透過P2光強度10 cos? 600 =210416透過Pi光強度透過P2光強度110 cos2 600 J 0283、如果測得從一池靜水（折射率 n =1.33 ）的表面反射出來的太陽光是線 偏振，試求太陽的仰角大致等于多少以 及反射光中的E矢量的方向是否垂直 入射面?tanio = =1.33 rfe-tg'.33冗仰角：? =-arctan1.33 2垂直入射面r4、如圖所示，安排的透光介質(zhì)I、II、I ,介質(zhì)I為空氣（折射率5=1.00）,介質(zhì)II為玻璃（折射率出 =1.60),兩個交界面互相平行。一束自然光從介質(zhì)I中以i