19光的偏振习题解答.docx
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19光的偏振习题解答
第十九章光的偏振
1选择题
1.把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过。
当把一块偏振片旋转180时会发生何种现象：
（）
A.光强先增加，然后减小到零B.光强始终为零
C.光强先增加后减小，然后又再增加
D.光强增加，然后减小到不为零的极小值
解：
II0cos2（π）,从0增大到π的过程中I变大；从π
222增大到π的过程中I减小到零。
故本题答案为A。
2.强度为I0的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的偏振片后，出射光强度为零。
若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片，且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为30，则出射光强度为：
（）
A.0B.3I0/8C.3I0/16
D.3I0/32
I020200I0313解：
Icos30cos（9030）I0。
224432
故本题答案为D。
3.振幅为A的线偏振光，垂直入射到一理想偏振片上
若偏振片的偏振化方向与入射偏振光的振动方向夹角为60，则透过偏振片的振幅为：
（）
A.A/2B.3A/2C.A/4
D.3A/4
解：
A'2A2cos2600，A'A/2。
故本题答案为A。
4.自然光以60的入射角照射到某透明介质表面时，
5.
反射光为线偏振光。
则（
解：
本题答案为B。
6.如题图所示，一束光垂直投射于一双折射晶体上，晶体的光轴如图所示。
下列哪种叙述是正确的？
（）
Ao光和e光将不分开
Bne>no
Ce光偏向左侧
Do光为自然光
解：
本题答案为C。
7.某晶片中o光和e光的折射率分别为no和n（eno>ne），若用此晶片做一个半波片，则晶片的厚度应为（光波长为
）：
（）
A/2B/2noC/2ne
D/2（none）
解：
本题答案为D
8.一束圆偏振光经过四分之一波片后，（）
A.仍为圆偏振光B.为线偏振光C.为椭圆偏振光D.为自然光
解：
本题答案为B。
9.一束圆偏振光入射到偏振片上，出射光为：
（）
偏振光D.自然光
解：
本题答案为A。
2填空题
1.强度为I0的自然光，通过偏振化方向互成30角的起偏器与检偏器后，光强度变为。
解：
3I0/8
2.自然光以某一角度入射到两种媒质的分界面发生反射和折射时，一般情况下，反射光为偏振光，折射光为偏振光。
解：
部分；部分
3.
如题图所示，若用自然光或线偏振光分别以起偏振
填空题3图
画出反射光和
角或任意入射角照射到一玻璃表面时，请折射光及其偏振状态。
解：
反射光和折射光的偏振状态如下图
4.如图所示，一束自然光相继射入介质I和介质Ⅱ，介质I的上下表面平行，当入射角i0=60°时，得到的反射光R1和R2都是振动方向垂直于入射面的完全偏振光，则光线在介质I中的折射角r=，介质Ⅱ和I的
折射率之比n2/n1=。
解由题意，入射角i0=60°为起偏角，入射角和反射角满足关系的i0+r090，可知光线在介质I中的折射角
填空题4图
r=30°，这又是入射到介质Ⅱ的起偏角，由布儒斯特定律，介质Ⅱ和的折射率之比n2tanrtan3003。
n13
5.产生双折射现象的原因，是由于晶体对寻常光线与非常光线具有不同的,传播方向改变时，非常光线的传播速度。
解：
折射率；改变。
6.波片可使o光和e光产生相位差。
二分之一波片使o光e光产生的相位差为，四分之一波片使o光和e光产生的相位差为。
解：
；/2。
7.圆偏振光可看成两个振动方向互相，相位差为的线偏振光的合成。
解：
垂直，/2或3/2。
8.两振动方向相互垂直的同一频率单色偏振光合成后要形成圆偏振光，这两光线的相位差必须为或，且振幅必须相等。
解：
/2或3/2。
9.两个振动方向互相垂直的线偏振光，若两者相位差
为，则两者合成后为偏振光；若两者相位差为/2，
且两者振幅相等，则合成后为偏振光
解：
线，圆
3计算题
1.使自然光通过两个偏振化方向成60的偏振片，透射光强为I1。
今在这两个偏振片之间再插入另一个偏振片，它的偏振化方向于前两个偏振片均成30角，则透射光强是多少？
解：
设自然光经第一偏振片后出射光强为I0，则未插入
另一偏振片前透射光强
I1=I0cos260=I0/4插入另一偏振片后，从中间偏振片出射光强为
I0=I0cos230=3I0/4
透射光强
I1=I0cos230=3I0/4=9I0/16
则I1/I1=9/4
I1=9I1/4
2.有两个偏振片，当它们偏振化方向间的夹角为30
时，一束单色自然光穿过它们，出射光强为I1；当它们偏振化方向间的夹角为60时，另一束单色自然光穿过它们，出射光强为I2，且I1=I2。
求两束单色自然光的强度之比。
解：
设两束单色自然光的强度分别为I10和I20，则经过起偏器后光强分别为I10/2和I20/2。
经过检偏器后I1I10cos230，I2I20cos260
1222
因为I1I2，故两束单色自然光的强度之比
2
I10cos2301
2
I20cos2603
3.三块偏振片叠在一起，第二块与第一块的偏振化方向间的夹角为45°，第三块和第二块的偏振化方向间的夹角也为45°。
光强为I0的自然光垂直照射到第一块偏振片上。
求：
（1）通过每一偏振片后的光强；
（2）通过第三块偏振片后，光矢量的振动方向。
解通过第一偏振片后，自然光变为线偏振光，光强为
1I0，光矢量的振动方向与第一块偏振片的偏振方向相同。
2
因为第二块偏振片与第一块的偏振化方向间的夹角为45°，故由马吕斯定律，通过第二块偏振片的光强为1I0cos2450I0，光矢量的振动方向与第二块偏振片的偏振方
204
向相同
因为第三块偏振片和第二块的偏振化方向间的夹角也
为45°，故通过第三块偏振片的光强为I0cos2450I0，光矢
48量的振动方向与第三块偏振片的偏振方向相同。
4.水的折射率为1.33，玻璃的折射为1.50。
当光由水
中射向玻璃而反射时，起偏振角为多少？
当光由玻璃射向
水而反射时，起偏振角又为多少？
5.沿光轴方向切下石英晶片，已知ne=1.5533，no=1.5442，为使波长为=500nm的线偏振光通过晶片后变为圆偏振光，则晶片的最小厚度应为多少？
解：
为使线偏振光通过晶片后成为圆偏振光，最小的晶
片厚度应使o光和e光的光程差为四分之一波长，即
=（neno）d=/4
d=/4（neno）0.014mm。
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