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

一选择题

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：

从0增大到

的过程中I变大；从

增大到

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.3I0/16D.3I0/32

解：

。

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.

C.A/4D.3A/4

解：

，

。

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，反射光为线偏振光。

则（）

A折射光为线偏振光，折射角为30︒

B折射光为部分偏振光，折射角为30︒

C折射光为线偏振光，折射角不能确定

D折射光为部分偏振光，折射角不能确定

解：

本题答案为B。

5.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。

6.某晶片中o光和e光的折射率分别为no和ne（no>ne），若用此晶片做一个半波片，则晶片的厚度应为（光波长为λ）：

（）

Aλ/2Bλ/2noCλ/2neDλ/2（no-ne）

解：

本题答案为D

7.一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。

8.一束圆偏振光入射到偏振片上，出射光为：

（）

A.线偏振光B.圆偏振光C.椭圆偏振光D.自然光

解：

本题答案为A。

二填空题

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角或任意入射角照射到一玻璃表面时，请画出反射光和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+r0=90︒，可知光线在介质I中的折射角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I的折射率之比

。

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：

π；π/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，π/2或3π/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：

π/2或3π/2。

9.两个振动方向互相垂直的线偏振光，若两者相位差为π，则两者合成后为偏振光；若两者相位差为π/2，且两者振幅相等，则合成后为偏振光。

解：

线，圆。

三计算题

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'=I0'cos230︒=3I0'/4=9I0/16

长乐只空则I1'/I1=9/4

我的书包呢？

你的本子呢？

I1'=9I1/4

4、偏旁加部件组成新字或连线。

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。

深—浅快—慢回—去反—正外—里经过检偏器后

，

因为

，故两束单色自然光的强度之比

2、仔细观察画面，弄懂图意。

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

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

，光矢量的振动方向与第一块偏振片的偏振方向相同。

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

，光矢量的振动方向与第二块偏振片的偏振方向相同。

贝（宝贝）虾（河虾）写（写字）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

，光矢量的振动方向与第三块偏振片的偏振方向相同。

妈妈一边洗手，一边说话。

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？

解：

光由水中射向玻璃而反射时，

，

；

长乐只空光由玻璃射向水而反射时，

，

。

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λ=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？

走走之旁（赶超起）禾禾字旁（秋秒）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

8、生字“小魔术”（∏111）：

加一笔:

日——（白）（田）（目）（电）（旧）（由）（旦）δ=（ne-no）d=λ/4

d=λ/4（ne-no）≈0.014mm。