光的偏振典型习题
光的偏振
1．下列关于偏振光的说法中正确的是( )
A．自然光就是偏振光
B．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光
C．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光
D．单色光就是偏振光
答案：C
解析：自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同；只有沿着特定方向振动的光才是偏振光。所以选项C正确。
2．(2010·石家庄市第一中学高二检测)P是一偏振片，P的透振方向(用带箭头的实线表示) 为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？( )
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光
答案：ABD
解析：只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直，光都能通过偏振片。太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45°角振动的光均能通过偏振片。
3．在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q。在Q的后边放上光屏，以下说法正确的是( )
A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变
B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱
C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变
D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱
答案：BD
解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向一致，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q与P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱。
4.
如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P 处迎着入射光方向，看不到光亮，则( )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为偏振光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
答案：BD
解析：自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光，则A错；它通过A偏振片后，即变为偏振光，则B对；设通过A的光沿竖直方向振动，若B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，将B转过180°时，P处仍无光亮，即C错；若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D对。
5．将手电筒射出的光照到平面镜上，发生反射后，再用偏振片观察反射光，发现旋转偏振片时有什么现象？说明什么？
答案：当旋转偏振片时，观察到旋转偏振片时亮度变化，说明反射光是偏振光。
6．当戴上偏振片眼镜观察水面时，能够清楚地看到水中的游鱼，试解释其中的道理。
答案：由于水面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水面下的物体，从水面反射的光中包含有很多偏振光，偏振片眼镜可不让这些偏振光进入眼睛，则水中的物体，可以比较清楚地被看到。
7．如图所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说明理由。
(1)在单色自然光源S后加一偏振片P。
(2)在(1)情况下，再加P1、P2，P1与P2透射光方向垂直。
答案：(1)能。到达S1、S2的光是从同一线偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于线偏振片很薄，对路程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致，只是强度由于偏振片的吸收作用而减弱。
(2)不能。由于从P1、P2射出的光方向相互垂直，不满足干涉条
件，故光屏E 被均匀照亮，但无干涉现象。
能力提升
1．一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30°时，反射光和折射光恰好是振动方向互相垂直的偏振光。因此，可以推断出玻璃的折射率为( ) A. 2 B. 3 C.32 D.33
答案：B
解析：由题意推断此时的入射角为60°，根据公式n ＝sin60°sin30°
＝3。
2．(2012·日照模拟)夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是( )
A ．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B ．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C ．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D ．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
答案：D
解析：此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，所以A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼，B错误；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车窗内，却可以透射进对面车内，C错误，故D正确。
3.
如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2。现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是( )
A．反射光束1消失
B．透射光束2消失
C．反射光束1和透射光束2都消失
D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°角，透射光束2消失
答案：AD
解析：自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的透振方向与纸面平行，因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片P时，因垂直于纸面无光；反射光束1消失，A正确，B，C均错误；偏振片转动90°，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，D正确。
4．“假奶粉事件”曾经闹得沸沸扬扬，奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定糖量。偏振光通过糖水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标度值相比较，就能确定被测样品的含糖量了，如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，最后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是( )
A．到达O处光的强度会明显减弱
B．到达O处光的强度不会明显减弱
C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B 转过的角度等于α
D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A 转过的角度等于α
答案：ACD
解析：A、B之间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到O.当在A、B间放糖溶液时，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光振动方向转动了一定角度，到达O处的光强会明显减弱；但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度；因为A、B的偏振方向一致，故转动偏振片A也可以．
5．光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
答案：D
解析：通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹是光的衍射现象。D错误。
6．实验证明让一束太阳光入射到平静的水面上，如果入射角合适，其反射光线和折射光线是互相垂直的，且偏振方向也是互相垂直的偏振光。已知水的折射率为1.33，求这一入射角为多少？
答案：53°
解析：设入射角为θ1，折射角为θ2，反射角为θ′1。由光的反射
定律知θ′1＝θ1；由光的折射定律得n＝sinθ1
sinθ2
，由题给条件知θ1＋θ2
＝90°，故有sinθ2＝sin(90°－θ1)＝cosθ1，n＝sinθ1
cosθ1
＝tanθ1，θ1＝
arctan1.33＝53°。
光的偏振典型习题
光的偏振 1．下列关于偏振光的说法中正确的是( ) A．自然光就是偏振光 B．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光 C．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光 D．单色光就是偏振光 答案：C 解析：自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同；只有沿着特定方向振动的光才是偏振光。所以选项C正确。 2．(2010·石家庄市第一中学高二检测)P是一偏振片，P的透振方向(用带箭头的实线表示) 为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？( ) A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光 C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光 答案：ABD 解析：只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直，光都能通过偏振片。太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45°角振动的光均能通过偏振片。 3．在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q。在Q的后边放上光屏，以下说法正确的是( ) A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变 B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱 C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变 D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱 答案：BD 解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向一致，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q与P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱。 4.
如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P 处迎着入射光方向，看不到光亮，则( ) A．图中a光为偏振光 B．图中b光为偏振光 C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮 D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮 答案：BD 解析：自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光，则A错；它通过A偏振片后，即变为偏振光，则B对；设通过A的光沿竖直方向振动，若B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，将B转过180°时，P处仍无光亮，即C错；若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D对。 5．将手电筒射出的光照到平面镜上，发生反射后，再用偏振片观察反射光，发现旋转偏振片时有什么现象？说明什么？
光的偏振习题及答案
第五章 光的偏振 1. 试确定下面两列光波 E 1=A 0[e x cos （wt-kz ）+e y cos （wt-kz-π/2）] E 2=A 0[e x sin （wt-kz ）+e y sin （wt-kz-π/2）]的偏振态。 解 ：E 1 =A 0[e x cos(wt-kz)+e y cos(wt-kz-π/2)] =A 0[e x cos(wt-kz)+e y sin(wt-kz)] 为左旋圆偏振光 E 2 =A 0[e x sin(wt-kz)+e y sin(wt-kz-π/2)] =A 0[e x sin(wt-kz)+e y cos(wt-kz)] 为右旋圆偏振光 2. 为了比较两个被自然光照射的表面的亮度，对其中一个表面直接进行观察，另一个表面 通过两块偏振片来观察。两偏振片透振方向的夹角为60°。若观察到两表面的亮度相同，则两表面的亮度比是多少？已知光通过每一块偏振片后损失入射光能量的10%。 解∶∵亮度比 = 光强比 设直接观察的光的光强为I 0, 入射到偏振片上的光强为I ，则通过偏振片系统的光强为I'： I'=(1/2)I (1-10%)cos 2600?(1-10%) 因此： ∴ I 0/ I = 0.5×(1-10%)cos 2600?(1-10%) = 10.125%. 3. 两个尼科耳N 1和N 2的夹角为60°，在他们之间放置另一个尼科耳N 3，让平行的自然光通过这个系统。假设各尼科耳对非常光均无吸收，试问N 3和N 1 的偏振方向的夹角为何值时，通过系统的光强最大？设入射光强为I 0，求此时所能通过的最大光强。 解：设：P 3与P 1夹角为α，P 2与P 1的夹角为 θ = 600 I 1 = 21 I 0 I 3 = I 1cos 2α = 02I cos 2α I 2 = I 3cos 2(θ-α) = 0 2I cos 2αcos 2(θ-α) 要求通过系统光强最大，即求I 2的极大值 I 2 = I 2cos 2αcos 2(θ-α) = 0 2I cos 2α[1-sin 2(θ-α)] = 08 I [cosθ+ cos （2α-θ）] 2 由 cos （2α-θ）= 1推出2α-θ = 0即α = θ/2 = 30° ∴I 2max = 21 I 0 cos 2αcos 2(θ-α) = 21 I 0 cos 230° cos 230° = 9 32 I 0 N 1 题5.3图
光的偏振习题教案
光的偏振 一、选择题： 1．自然光从空气连续射入介质A 和B 。光的入射角为60°时，得到的反射光R A 和R B 都是完全偏振光（振动方向垂直入射面），由此可知，介质A 和B 的折射率之比为（ ） (A) 31； (B) 3； (C) 21； (D) 12。 【由布儒斯特定律1 0tan /A i n n =知tan60A n = 那么在入射介质B 的入射角为30°，再由布儒斯特定律2tan /B A i n n =，有tan301B A n n == 】 2．有折射率分别为1n 、2n 的两种媒质，当自然光从第一种媒质（1n ）入射到第二种媒质（2n ）时起偏角为0i ，而自然光从第二种媒质入射到第一种媒质时，起偏角为0'i 。若00'i i >，则两种媒质的折射率1n 、2n 的大小关系为： （ ） (A) 12n n >； (B) 12n n <； (C) 12n n =； (D) 难以判断。 【tan α在第一象限是增函数。由布儒斯特定律021tan /i n n =和012tan '/i n n =知2112///n n n n >】 3．三个偏振片1P 、2P 、3P 堆叠在一起，1P 和3P 的偏振化方向相互垂直，2P 与1P 的偏振化方向间的夹角为45°，光强为I 0的自然光入射于1P ，并依次通过1P 、2P 与3P 三个偏振片，则最后的出射的光强为（ ） (A) 0/16I ； (B) 03/8I ； (C) 0/8I ； (D) 0/4I 。 【自然光过P 1变为0 2I ，过P 2变为20cos 452I ，过P 3变为220cos 45cos 452I ? ，而cos 45= 】 4．一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片1P 、2P 、3P 后出射的光强为08 I 。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 ， 要使出射光强为零，2P 至少转过的角度是：（ ） (A) 30 ； (B) 45 ； (C) 60 ； (D) 90 。 【见上题提示，要转过45 】 5．两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射时没有光线通过。当其中一振偏片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为（ ） (A) 光强单调增加； (B) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 (C) 光强先增加，后又减小至零； (D) 光强先增加，后减小，再增加。 6．一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且两偏振片的偏振化方向成45°角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强I 为 （ ） (A) 420I ； (B) 40I ； (C) 20I ； (D) 220I 。
光的偏振习题(附答案)
光的偏振（附答案） 一． 填空题 1. 一束光垂直入射在偏振片P 上,以入射光为轴旋转偏振片,观察通过偏振片P 的光强的变化过程. 若入射光是自然光或圆偏振光, 则将看到光强不变；若入射光是线偏振光, 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光或椭圆偏振光, 则将看到明暗交替变化, 但不出现全暗. 2. 圆偏振光通过四分之一波片后, 出射的光一般是线偏振光. 3. 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90度角,则至少需要让这束光通过2块理想偏振片,在此情况下,透射光强最大是原来的1/4 倍. 4. 两个偏振片叠放在一起,强度为I 0的自然光垂直入射其上,若通过两个偏振片后的光强为I/8,则此两偏振片的偏振化方向间的夹角为（取锐角）是60度,若在两片之间再插入一片偏振片, 其偏振化方向间的夹角（取锐角）相等,则通过三个偏振片后的投射光强度为9/32 I 0. 5. 某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于450, 则光从空气射向此媒质的布儒斯特角是54.70, 就偏振状态来说反射光为完全偏振光, 反射光矢量的振动方向垂直入射面, 透射光为部分偏振光. 6. 一束自然光从空气透射到玻璃表面上（空气折射率为1）, 当折射角为300时, 反射光是完全偏振光, 则此玻璃的折射率等于1.732. 7. 一束钠自然黄光(λ=589.3×10-9m)自空气(设n=1)垂直入射方解石晶片的表面,晶体厚度为0.05 mm, 对钠黄光方解石的主折射率n 0=1.6584、n e =1.4864, 则o 、e 两光透过晶片后的光程差为 8.6 μm , o 、e 两光透过晶片后的相位差为91.7 rad. 8. 在杨氏双缝干涉实验中, 若用单色自然光照射狭缝S, 在屏幕上能看到干涉条纹. 若在双缝S 1和 S 2后分别加一个同质同厚度的偏振片P 1、P 2, 则当P 1与P 2的偏振化方向互相平行或接近平行时, 在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹. 二． 计算题 9. 有一束自然光和线偏振光组成的混合光, 当它通过偏振片时改变偏振片的取向, 发现透射光强可以变化7倍. 试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例. 解：设入射光的光强为0I , 其中线偏振光的光强为01I ,自然光的光强为02I .在该光束透过偏振片后, 其光强由马吕斯定律可知:
光的偏振习题答案及解法
光的偏振习题答案及解法
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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：()θηη200cos 12-+= I I I ()ηη-+=1200max I I I η2 0min I I = ()72 12000 min max =-+=ηηηI I I I I ηη-=27 31=η 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α，则通过这两个偏振片后的光强I （A ） A 、 )2(sin 4120a I ； B 、 0 ； C 、 a I 20cos 41 ； D 、 a I 20sin 4 1 。 参考答案： ?? ? ??-=απ α2 cos cos 220I I )2(sin 4 1 2 0a I I =
第15章 光的偏振习题答案
思 考 题 15-1 在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则( ) (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，且明纹的亮度减弱。 (D)无干涉条纹。 答：放一个偏振片后，唯一的影响是投射到屏上的光强变弱。选(B)。 15-2 光强为I o 的一束自然光垂直穿过两个偏振片,此两偏振片偏振化方向之间的夹角α=30?，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强为( ) (A) 4o I 。 (B) 43o I 。 (C) 8o I 。 (D) 8 3o I 。 答：(D) 15-3一束光是自然光和线偏振光的混合光。现垂直通过一偏振片，旋转偏振片侧得透射光强最大值是最小值的5倍，则入射光中自然光I 。与线偏振光I 之比为( )。 (A) 21 (B)51 (C)31 (D)3 2 答：(A) 15-4 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180°时，透射光强度发生的变化为( ) (A) 光强单调增加。 (B) 光强单调减小。 (C) 光强先增加，后又减小至零。 (D) 光强先增加，后减小，再增加。 (E) 光强先增加，后减小，再增加，再减小至零。 答：透过两偏振片的光强α2cos 2 o I I = ，故选(C)。 15-5 使一光强为I o 的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2。P 1和P 2的偏振化方向与入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和90°，则通过这两个偏振片后的光强I 是( ) (A) α2cos 2 o I I = 。 (B) I =0。 (C) α2sin 42o I I =。 (D) α2sin 4 o I I =。 (E) α4cos o I I =
光的偏振习题详解
习题九 一、选择题 1．自然光从空气连续射入介质1和介质2（折射率分别为1n 和2n ）时，得到的反射光a 和b 都是完全偏振光。已介质1和介质2的折射率之比为31， 则光的入射角i 0为[ ] （A ）30?； （B ）60?； （C ）45?； （D ）75?。 答案：A 解：由题意知，光在两种介质介面上的入射角都等于布儒斯特角，所以有 1201tan ,tan tan 1n n i i r n '===，090r i +=? 所以 2 01 tan tan(90)n r i n =?-= =由此得 09060i ?-=?，030i =? 2．一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后出射光强为I 0 /8。已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转P 2，要使出射光强为零，则P 2至少应转过的角度是 [ ] （A ）30°； （B ） 45°； （C ）60°； （D ） 90°。 答案：B 解：设开始时P 2与另两者之一的夹角为?，则根据马吕斯定律，出射光强为 2222000cos cos (90)cos sin 228I I I I αααα=??-=?= 即 2sin 21α=，45α=? 说明当P 2转过45°角度后即与另两者之一平行，从而出射光强为零。 3．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角i 0等于布儒斯特角，则在界面2的反射光 [ ] （A ）光强为零； （B ）是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面； （C ）是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面； （D ）是部分偏振光。 答案：B 解：根据起偏时的特性和布儒斯特定律可证明，当光由介质A 入射于介质B 时入射角为起偏振角，则其由介质B 入射于介质A 的角度也是起偏角。证明如下：
19光的偏振习题解答
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：)2π(cos 20+=αI I ,α从0增大到2π的过程中I 变大；从2 π 增大到π的过程中I 减小到零。 故本题答案为A 。 2. 强度为I 0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. 0 B. 3I 0 / 8 C. 3I 0 / 16 D. 3I 0 / 32 解：0000202032 341432)3090(cos 30cos 2I I I I =??=-=。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 / 2 B. 2 / 3A C. A / 4 D. 3A / 4
解：0222'60cos A A =，2/'A A =。 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， e o 选择题5图 晶体的光轴如图所示。下列哪种叙述是正确的？（） A o光和e光将不分开 B n e>n o C e光偏向左侧 D o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n o和n e（n o>n e），若用此晶片做一个半波片，则晶片的厚度应为（光波长为λ）：（） A λ / 2 B λ / 2n o C λ / 2n e D λ / 2(n o-n e) 解：本题答案为D
光的偏振习题附答案
光的偏振（附答案） 一． 填空题 1. 一束光垂直入射在偏振片P 上,以入射光为轴旋转偏振片,观察通过偏振片P 2. 的光强的变化过程. 若入射光是自然光或圆偏振光, 则将看到光强不变；若 入射光是线偏振光, 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光或椭圆偏振光, 则将看到明暗交替变化, 但不出现全暗. 3. 圆偏振光通过四分之一波片后, 出射的光一般是线偏振光. 4. 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90度角,则至少需要让这束 光通过2块理想偏振片,在此情况下,透射光强最大是原来的1/4 倍. 5. 两个偏振片叠放在一起,强度为I 0的自然光垂直入射其上,若通过两个偏振片 后的光强为I/8,则此两偏振片的偏振化方向间的夹角为（取锐角）是60度,若在两片之间再插入一片偏振片, 其偏振化方向间的夹角（取锐角）相等,则通过三个偏振片后的投射光强度为9/32 I 0. 6. 某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于450, 则光从空气射向此媒 质的布儒斯特角是, 就偏振状态来说反射光为完全偏振光, 反射光矢量的振动方向垂直入射面, 透射光为部分偏振光. 7. 一束自然光从空气透射到玻璃表面上（空气折射率为1）, 当折射角为300 时, 反射光是完全偏振光, 则此玻璃的折射率等于. 8. 一束钠自然黄光(λ=×10-9m)自空气(设n=1)垂直入射方解石晶片的表面,晶体 厚度为 mm, 对钠黄光方解石的主折射率n 0=、n e =, 则o 、e 两光透过晶片后的光程差为 μm , o 、e 两光透过晶片后的相位差为 rad. 9. 在杨氏双缝干涉实验中, 若用单色自然光照射狭缝S, 在屏幕上能看到干涉 条纹. 若在双缝S 1和 S 2后分别加一个同质同厚度的偏振片P 1、P 2, 则当P 1与P 2的偏振化方向互相平行或接近平行时, 在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹. 10. 二． 计算题 11. 有一束自然光和线偏振光组成的混合光, 当它通过偏振片时改变偏振片的 取向, 发现透射光强可以变化7倍. 试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例. 解：设入射光的光强为0I , 其中线偏振光的光强为01I ,自然光的光强为02I .在该光束透过偏振片后, 其光强由马吕斯定律可知:
光的偏振 激光 学案(含答案 学生版+教师版)
6光的偏振激光 [学习目标] 1.知道光的偏振现象，知道光是一种横波(重点)。2.知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象(重难点)。3.了解激光的特点和应用。 一、光的偏振 如图所示，取一个偏振片P，让阳光通过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些；在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，会看到什么现象？这说明什么？ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也________，这种现象称为“偏振现象”，横波的__________称为“偏振方向”。 2．光的偏振 (1)偏振片 由特定的材料制成，每个偏振片都有一个______的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，这个方向叫作“______方向”。 (2)自然光和偏振光 ①自然光：太阳、日光灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于________________上沿______方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都______。这种光是“自然光”。 ②偏振光：在垂直于________________的平面上，沿着________________的方向振动，这种
光的偏振习题及答案.doc
光的偏振习题及答案.doc 第五章光的偏振 1. 试确定下面两列光波 E 1=A 0[e x cos （ wt-kz ） +e y cos （ wt-kz- π /2）] E 2=A 0[e x sin （ wt-kz ） +e y sin （ wt-kz- π /2） ] 的偏振态。解： E 1 =A 0[e x cos(wt-kz)+e y cos(wt-kz- π /2)] =A 0[e x cos(wt-kz)+e y sin(wt-kz)] 为左旋圆偏振光 E 2 =A 0[e x sin(wt-kz)+e y sin(wt-kz- π /2)] =A 0[e x sin(wt-kz)+e y cos(wt-kz)] 为右旋圆偏振光 2 . 为了比较两个被自然光照射的表面的亮度，对其中一个表面直接进行观察，另一个表面 通过两块偏振片来观察。两偏振片透振方向的夹角为60 ° 。若观察到两表面的亮度相同，则 两表面的亮度比是多少？已知光通过每一块偏振片后损失入射光能量的 10%。 解∶∵亮度比 = 光强比设直接观察的光的光强为 I 0, 入射到偏振片上的光强为 I ，则通过偏振片系统的光强为 I' ： I'=(1/2)I (1-10%)cos 2 60 ?(1-10%) 因此： ∴ I 0/ I = 0.5 (1×-10%)cos 2600 (1-10%) = 10.125%. 3. 两个尼科耳 N 1 和 N 2 的夹角为° N 3，让平行的自然光通 60 ，在他们之间放置另一个尼科耳过这个系统。假设各尼科耳对
非常光均无吸收，试问 N 3 和 N 1 的偏振方向的夹角为何值时， 通过系统的光强最大？设入射光强为 I 0，求此时所能通过的最大光强。 1 I 0 解：设： P 与 P 夹角为α，P 与 P 的夹角为2 2 α = 2 2 α θ = 60 I 1 = I 0 I 3 = I 1cos cos 3 1 2 1 I 0 2 2 2 θα)- N 2 I 2 = I 3cos ( θα)-= 2 cos α cos( 要求通过系统光强最大，即求 I 2 的极大值 I 0 N3 2 2
光学练习题光的偏振与波速计算
光学练习题光的偏振与波速计算光学练习题: 光的偏振与波速计算 在光学领域中，光的偏振和波速计算是两个重要的概念。通过理解 这些概念，我们可以更好地理解光的行为和性质。本文将围绕光的偏 振和波速计算展开讨论，并提供一些练习题供读者加深对这些概念的 理解。 一、光的偏振 1. 什么是光的偏振？ 光的偏振是指光波中电场矢量的方向在空间中的变化方式。根据电 场矢量方向的变化，光可以分为三种偏振态：线偏振、圆偏振和不偏 振光。 2. 如何判断光的偏振态？ 要判断光的偏振态，可以使用偏振片进行实验。将光通过偏振片后，根据透射光的强度变化可以确定光的偏振态。当透射光的强度最大时，光为与偏振片的偏振方向平行的线偏振光；当透射光的强度为零时， 光为垂直于偏振片的线偏振光；当透射光的强度介于两者之间时，光 为椭圆偏振光。 3. 光的偏振与光的波动性质有何关系？
光的偏振与光的波动性质密切相关。偏振片实质上是能够选择振动 方向的过滤器，只允许某一方向的电场矢量通过。光的波动性质决定 了电场矢量的振动方向，从而决定了光的偏振态。 二、光的波速计算 1. 光在真空中的速度是多少？ 光在真空中的速度为299,792,458米/秒，通常用字母"c"表示。 2. 光在介质中的速度与波长的关系是什么？ 根据光的介质中的速度与波长的关系公式，可以得到光在介质中的 速度等于光在真空中的速度除以介质的折射率。即v = c/n，其中v为 光在介质中的速度，c为光在真空中的速度，n为介质的折射率。 3. 如何计算光的波长？ 光的波长可以通过波速和频率的关系求得。光的波速等于真空中的 光速，即v = c。而光的频率可以通过振动周期的倒数来计算，即f = 1/T。所以，光的波长可以通过波速除以频率来计算，即λ = v/f。 练习题： 1. 一束光通过偏振片后，透射光的强度最大。请判断光的偏振态是 什么？ 2. 在折射率为1.5的介质中，光的速度是光在真空中速度的多少倍？ 3. 如果光的频率为5×10^14赫兹，计算其波长。
物理试题牛顿环和光的偏振
物理试题牛顿环和光的偏振物理试题：牛顿环和光的偏振 物理试题一：牛顿环 牛顿环是一种利用光干涉现象观察透明介质薄片性质的实验。以下为典型的牛顿环试题： 1. 牛顿环的原理是什么？ 2. 描述牛顿环实验的装置和步骤。 3. 如何利用牛顿环实验测量透明薄片的厚度？ 答案： 1. 牛顿环的原理：当平行光通过一块透明薄片时，由于光的反射和折射现象，在薄片和玻璃基板之间形成一系列亮暗交替的圆环。这是因为光波在反射和折射过程中会产生干涉，而干涉导致了光强的增强或衰减，形成了牛顿环的图样。 2. 牛顿环的装置和步骤： a. 准备一块平坦透明薄片和一块平行玻璃基板。 b. 在光源处，将光通过凸透镜聚焦形成平行光射到玻璃基板上。 c. 将透明薄片放在基板上，形成牛顿环。 d. 通过目镜观察牛顿环的图样。
3. 利用牛顿环实验测量透明薄片的厚度： a. 通过调节目镜距离，使得中央圆环明暗交替。 b. 记录目镜位置，即可测量透明薄片的厚度。 物理试题二：光的偏振 光的偏振是光振动方向的限制性，以下为典型的光的偏振试题： 1. 什么是光的偏振？ 2. 描述光的偏振实验的装置和步骤。 3. 如何判断光的偏振状态？ 答案： 1. 光的偏振是光波振动方向的限制性。当光波的振动方向只在一个平面上振动时，我们说光是偏振的。 2. 光的偏振实验的装置和步骤： a. 准备一束自然光和一块偏振片（如尘埃滤镜）。 b. 将光通过偏振片，观察光的透过情况。 3. 判断光的偏振状态： a. 自然光透过偏振片，光不受限制地透过。 b. 偏振光透过偏振片，光只有在特定方向上透过，其他方向被阻挡。
综上所述，牛顿环和光的偏振是物理学中重要且有趣的实验现象。通过实验可以深入理解光的性质和光的运动规律，进一步拓展我们对光学的认识。
光的偏振和偏振方向练习题
光的偏振和偏振方向练习题 一、选择题（单选） 1. 偏振光的特点是（）。 a）振动方向与传播方向垂直 b）振动方向与传播方向平行 c）振动方向与传播方向夹角为45度 d）振动方向与传播方向相反 2. 光的偏振是指（）。 a）光的振动方向恒定不变 b）光的传播速度不同 c）光的波长不同 d）光的频率不同 3. 偏振片是利用（）进行光的偏振。 a）反射 b）折射 c）干涉 d）吸收
4. 偏振片的主要作用是（）。 a）将非偏振光转化为偏振光 b）将偏振光转化为非偏振光 c）改变光的波长 d）改变光的强度 5. 两个互相垂直的偏振片的透过光强度（）。 a）最大 b）最小 c）为零 d）不受偏振片方向影响 二、判断题（对错） 1. 当光的振动方向与偏振片方向垂直时，光完全透过偏振片。 2. 两个互相平行的偏振片的透过光强度为零。 3. 光在经过偏振片后，无论振动方向如何改变，传播速度始终保持不变。 4. 光的偏振方向与电场振动方向垂直。 5. 偏振片的透过光强度与偏振片的厚度无关。 三、简答题
1. 定义偏振现象，并解释为什么会发生偏振。 2. 请简述偏振片的工作原理，并举例说明偏振片在实际中的应用。 3. 光的偏振方向可以改变吗？如果可以，请说明原因。 四、应用题 1. 一个 unpolarized 光源 S 发出的光通过一个偏振片 P1，然后垂直于 P1 的方向放置了另一个垂直偏振片 P2。求通过 P2 透射光的强度与光源 S 发出的光强度的比值。 2. 一个 unpolarized 光源 S 发出的光通过一个偏振片 P1，然后将 P1 逆时针旋转 30 度，再通过另一个逆时针旋转 45 度的偏振片 P2。求通过 P2 透射光的强度与光源 S 发出的光强度的比值。 参考答案： 一、选择题（单选） 1. a）振动方向与传播方向垂直 2. a）光的振动方向恒定不变 3. a）反射 4. a）将非偏振光转化为偏振光 5. c）为零 二、判断题（对错）
第4节光的偏振同步练习(word版含答案)
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第五章第4节光的偏振 过关演练 一、单选题 1．下列说法正确的是（） A．观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互平行 B．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、偏振现象 C．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客将观察到车上乘客变矮了D．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度 2．生活中会遇到各种波，下列说法正确的是（） A．声波和光波均会发生偏振现象 B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波都可以在真空中传播 D．手机在通话时既有电磁波又有声波，它们传播速度相同 3．如图所示，下列说法不正确 ．．．的是（） A．图甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏M 上的光亮度将会变化，此现象表明光波是横波 B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小 C．图乙中用白光进行实验，中央亮条纹是彩色的，两侧条纹也是彩色的 D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射 4．下列说法正确的是（） A．在摆角很小时，单摆的周期与振幅有关 B．当火车鸣笛匀速靠近观察者时，观察者听到的声音频率变大 C．光的偏振现象说明光是一种纵波 D．两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域的点始终在最大位移处 5．为了汽车夜间行车安全，有人提出设想:将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片，使司机只能看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光，从而大大减少因对面车灯发出的光造成的视线模糊。以下关于光的偏振的说法正确的是（） A．振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片
光学练习题光的偏振和马吕斯定律
光学练习题光的偏振和马吕斯定律光的偏振是光学中一种重要的现象，描述了光波在传播过程中振动方向的特性。而马吕斯定律则给出了描述光波偏振方向旋转的定量关系。本文将通过几个光学练习题来帮助读者深入理解光的偏振和马吕斯定律。 练习题一：线偏振光 考虑一束线偏振光，振动方向为垂直于入射面。当这束光通过一个偏振片后，再经过另一个偏振片，两个偏振片之间的角度为θ。请问，当θ改变时，透射光强度的变化情况如何？ 解析： 根据马吕斯定律，光通过两个偏振片之间的角度为θ时，如果一开始的光是完全线偏振光，那么透射光的强度将与θ的正弦的平方成正比。 透射光强度 = 入射光强度× cos²θ 由此可见，当θ改变时，透射光的强度也会发生变化。当θ为0°或180°时，光的振动方向与第二个偏振片的主轴方向平行，透射光强度最大；当θ为90°或270°时，光的振动方向与第二个偏振片的主轴方向垂直，透射光强度最小。 练习题二：圆偏振光
现有一束圆偏振光，顺时针方向旋转。当这束光通过一个偏振片后，再经过另一个偏振片，两个偏振片之间的角度为θ。请问，当θ改变时，透射光的特性如何变化？ 解析： 对于圆偏振光，振动方向沿着光波传播的轴线旋转。当θ为0°时， 透射光为线偏振光，振动方向与第二个偏振片的主轴方向平行；当θ 为45°时，透射光为椭圆偏振光，振动方向既有水平分量，又有垂直分量，且强度相等；当θ为90°时，透射光为线偏振光，振动方向与第二 个偏振片的主轴方向垂直。 练习题三：偏振片组合 现有两个偏振片，一个偏振片的主轴方向与光的振动方向成角度α，另一个偏振片的主轴方向与光的振动方向成角度β。请问，当光通过这两个偏振片后，透射光的强度如何受α和β的影响？ 解析： 根据马吕斯定律，光通过两个偏振片的组合后，透射光的强度与两 个偏振片的角度关系如下： 透射光强度 = 入射光强度× cos²(α-β) 从上述公式可以看出，透射光的强度受到角度(α-β)的影响。如果α-β=0°或180°，则透射光强度最大；如果α-β=90°或270°，则透射光强度最小。
8光的偏振习题详解
由此得 90 i 0 60 ， i 0 30 2．一束光强为 I 0 的自然光，相继通过三个偏振片 P 1、P 2、P 3 后出射光强为 I 0 /8。已知 P 1 和 P 3 的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转 P 2，要使出射光强为零，则 P 2 至少应转过的角度是 [ ] （A ）30°； （B ） 45°； （C ）60°； （D ） 90°。 答案： B 解：设开始时 P 2 与另两者之一的夹角为 ，则根据马吕斯定律，出射光强为 I I 0 cos 2 cos 2 （90 ） I 0 cos 2 sin 2 I 0 2 2 8 即 sin 2 2 1 ， 45 说明当 P 2 转过 45°角度后即与另两者之一平行，从而出射光强为零。 3．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图） ，入射角 i 0等于布儒斯特角， 则在界面 2 的反射光 [ ] （A ）光强为零； （ B ）是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面； （C ）是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面； （D ）是部分偏振光。 答案： B 解： 根据起偏时的特性和布儒斯特定律可证明，当光由介质 起偏振角，则其由介质 B 入射于介质 A 的角度也是起偏角 习题八 、选择题 1．自然光从空气连续射入介质 1 和介质 2（折射率分别为 n 1和 n 2 ）时，得到的反射光 a 和 b 都是完全偏振光。已介质 则光的入射角 i 0 为[ ] （A ）30 ； （B ） 60 ； （C ）45 ； （D ） 答案： A 解：由题意知， 所以有 1 和介质 2 的折射率之比为 光在两种介质介面上的入射角都等于布儒斯特角， tani 0 n1 , tani tanr n2 ， r i 0 90 1 n 1 所以 tanr tan(90 i 0 ) n2 3 n 1 A 入射于介质 B 时入射角 为 。证明如下：