14光的偏振習題

1、十四、光的偏振習題14-1自然光是否一定不是單色光 ？線偏振光是否一定是單色光 ？答：自然光不能說一定不是單色光.因為它只強調存在大量的、各個方向的光矢量，并未要求各方向光矢量的頻率不一樣.線偏振光也不一定是單色光.因為它只要求光的振動方向同一，并未要求各光矢的頻率相同.14-2用哪些方法可以獲得線偏振光？怎樣用實驗來檢驗線偏振光、局部偏振光和自然光？答：略.14-3 一束光入射到兩種透明介質的分界面上時，發(fā)現(xiàn)只有透射光而無反射光，試說明這束 光是怎樣入射的？其偏振狀態(tài)如何？答：這束光是以布儒斯特角入射的其偏振態(tài)為平行入射面的線偏振光.14-4什么是光軸、主截面和主平面？什么是尋常光線和非常光

2、線 ？它們的振動方向和各自的 主平面有何關系？答：略.14-5在單軸晶體中，e光是否總是以c/ne的速率傳播？哪個方向以c/n的速率傳播？答：e光沿不同方向傳播速率不等，并不是以c/n0的速率傳播沿光軸方向以c/n0的速率傳播.14-6是否只有自然光入射晶體時才能產生0光和e光？答：否線偏振光不沿光軸入射晶體時，也能產生0光和e光.14-7投射到起偏器的自然光強度為I。，開始時，起偏器和檢偏器的透光軸方向平行然后使檢偏器繞入射光的傳播方向轉過130 , 45, 60,試分別求出在上述三種情況下，透過檢偏器后光的強度是I 0的幾倍？解：由馬呂斯定律有1 02 cc。311 cos 30102 8

3、I2 gcos2 45 So24.I 02 小小 o1.13 一 cos 60102 8311所以透過檢偏器后光的強度分別是I0的，丄，丄倍.8 4 814-8使自然光通過兩個偏振化方向夾角為60的偏振片時，透射光強為I1，今在這兩個偏振片之間再插入一偏振片，它的偏振化方向與前兩個偏振片均成30 ,問此時透射光I與I1之比為多少？解：由馬呂斯定律Il1 0cos260cos2 300cos230091 o32992.25414-9自然光入射到兩個重疊的偏振片上.如果透射光強為，(1)透射光最大強度的三分之一,(2)入射光強的三分之一，那么這兩個偏振片透光軸方向間的夾角為多少？.1 0 211

4、cos 121lmaxmax21cos 1,cos 1354044.cos 2102cos 223501614-10 一束自然光從空氣入射到折射率為1.40的液體外表上，其反射光是完全偏振光.試求：入射角等于多少?(2)折射角為多少？1.400解： tani0, i540281y 900 i0 3503214-11利用布儒斯特定律怎樣測定不透明介質的折射率？假設測得釉質在空氣中的起偏振角為58,求釉質的折射率.解：由 tan580 故 n 1.60114-12光由空氣射入折射率為 n的玻璃.在題14-12圖所示的各種情況中，用黑點和短線把 反射光和折射光的振動方向表示出來，并標明是線偏振光還是

5、局部偏振光.圖中i i0,i 0 arctan n.題解14-12圖題14-13圖*14-13如果一個二分之一波片或四分之一波片的光軸與起偏器的偏振化方向成30角，試問從二分之一波片還是從四分之一波片透射出來的光將是：(1)線偏振光？(2)圓偏振光？(3)橢圓偏振光？為什么？解：從偏振片出射的線偏振光進入晶波片后分解為o,e光，仍沿原方向前進，但振方向相互垂直o光矢垂直光軸，e光矢平行光軸.設入射波片的線偏振光振幅為A，那么有AeAcos300AoAsi n300三A21a.2AoAeo,e光雖沿同一方向前進，但傳播速度不同，因此兩光通過晶片后有光程差.假設為二分之一波片，o,e光通過它后有光程差線偏振光.因為由相互垂直振動的合成得2，位相差，所以透射的是2 XAo22 y Ae2xy2cosA。A2 sin(Xy)2 0AoAeAeAo假設為四分之一波片，那么o, e光的，位相差4i，此時CoS0,s in 12 y Ae2即透射光是橢圓偏振光.* 14-14將厚度為1mm且垂直于光軸切出的石英晶片，放在兩平行的偏振片之間，對某一波 長的光波，經(jīng)過晶片后振動面旋轉了20.問石英晶片的厚度變?yōu)槎嗌贂r，該波長的光將完全不能通過？解：通過晶片的振