光的偏振习题答案及解法(20101122)

光的偏振习题、答案及解法一、选择题1.在双缝干涉实验中，用单色自然光照色双缝，在观察屏上会形成干涉条纹若在两缝封后放一个偏振片，则（B）A、干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强；B、干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱；C、干涉条纹的间距变窄，但明纹的亮度减弱；D、没有干涉条纹。2.一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的7倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为（B）A、21；B、31；C、41；D、51。参考答案：200cos12III1200maxIII20minII7212000minmaxIIIII27313.若一光强为0I的线偏振光先后通过两个偏振片1P和2P。1P和2P的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角分别为090和，则通过这两个偏振片后的光强I（A）A、)2(sin4120aI；B、0；C、aI20cos41；D、aI20sin41。参考答案：2coscos220II)2(sin4120aII4．一光强为0I的自然光垂直通过两个偏振片，且两偏振片偏振化方向成030则穿过两个偏振片后的光强为（D）A、430I；B、40I；C、80I；D、830I。参考答案：836cos2cos202020IIII5.一束光强为0I自然光，相继通过三个偏振片321PP、、P后，出射光的光强为80II。已知1P和3P的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转2P，要使出射光的光强为零，2P最少要转过的角度（D）A、030；B、090；C、060；D、045。参考答案：8)2(sin812coscos20120121201IaIII410)2(sin412coscos2220222202aIII6.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动090时，透射光强度发生的变化为（A）A、光强单调增加;B、光强先增加，后又减小至零;C、光强先增加，后减小，再增加;D、光强先增加，后减小，再增加，再减小至零.参考答案：20cos2II0cos220minII22cos2020maxIII07.自然光以060的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光（C）A、折射光为线偏振光，折射角为030;B、折射光为线偏振光，折射角为060;C、折射光为部分线偏振光，折射角为030;D、折射光为部分线偏振光，折射角不能定。参考答案：120nntg632208.自然光以布儒斯特角由空气入射到一透明介质表面上，则反射光是（C）A、在入射面内振动的完全线偏振光；B、平行于入射面的振动占优势的部分偏振光；C、垂直于入射面的振动的完全线偏振光；D、垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光。参考答案：120nntg二．填空题1、一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光线为轴转动偏振片P，观察通过偏振片P的光强的变化过程。若入射光自然光，则将看到光强不变；若入射光是线偏振，则将看到明暗交替变化，有时出现全暗；若入射光是部分偏振，则将看到明暗交替变化，但不出现全暗。2、马吕斯定律的数学表达是20cosII。式中I位通过检偏器的透射光的强度；0I为射到检偏器上的强光；为入射线偏振光振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角。3、一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由030转到045，则转动前后透射光强度之比23。参考答案：20cos2II836cos2cos2602020IIII44cos2cos2402020IIII234834cos26cos246002020IIIIII4、光强为0I的自然光垂直通过两个偏振片后，出射光强40II，则两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为045。参考答案：4cos2020III422cos15、.一束自然光从空气投射到玻璃板上（折射率00.11n），当折射角为030时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于3。参考答案：62101120nnntg3302tgtgn6、某种透明介质对于空气的临界角（指全反射角）是045，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是2arctan。参考答案：由全反射定义n1sin120nntg2nn00.11nsin1120nntg2sin111120tgtgnn7、一束自然光以布儒斯特角0i从第一种折射率为1n的介质入射到第二种折射率为2n的介质内，则120nnitg参考答案：120nnitg1210nntgi8、当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为完全偏振光，则折射光为部分偏振光，且反射光与折射光之间的夹角为090。三、计算题1、有三个偏振片叠在一起。已知第一个偏振片与第三个偏振片的偏振化方向相互垂直。一束光强为0I的自然光垂直入射在偏振片上，已知通过三个偏振片后的光强为80I。求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向之间的夹角。解：28coscos20220II82coscos20220II8sincos20220II8sincos480220II82sin8020II12sin22242、将两个偏振片叠放在一起，它们的偏振化方向之间的夹角为060，一束光强为0I、光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向皆成030角的线偏振光垂直入射到偏振片上。求：（1）透过每个偏振片后的光束强度；（2）若将原入射光束换为强度相同的自然光，则透过每一个偏振片后的光束强度是多少？解：⑴透过1P光强度00204330cosII透过2P光强度002016360cos43II⑵透过1P光强度00212II透过2P光强度00208160cos21II3、如果测得从一池静水（折射率33.1n）的表面反射出来的太阳光是线偏振，试求太阳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？垂直入射面仰角：空33.1arctan233.133.1tan10tgnni4、如图所示，安排的透光介质、、，介质为空气（折射率00.11n），介质为玻璃（折仰角阳光ir射率60.12n），两个交界面互相平行。一束自然光从介质中以i角入射。若使介质、交界面上的反射光为线偏振光，则（1）入射角i为多少？（2）图中玻璃上表面处折射角为多少？（3）在图中玻璃板下表面处的反射光是否也是线偏振光？6.126.16.100.160.1110120tgrtginnitg不是线偏振光2112121nnnnnntgtg