光的偏振 典型习题

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第4节 光的偏振

第4节 光的偏振

光的偏振测试题1、(考查自然光)下列说法正确的是( )A .自然光就是白光B .自然光一定是复色光C .单色光不是自然光 D.自然光可以是单色光,也可是复色光2、(考查对偏振现象理解)能说明光波是横波的现象是A.光的干涉现象B.光的衍射现象C.光的偏振现象D.光的反射现象3、(考查偏振光的概念)有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 ( )A .只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振B .只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振C .自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D .除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光4、(考查偏振光的检验)两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一片旋转180度,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象A .透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零B .透过偏振片的光强光增强,然后减少到非零的最小值C .透过偏振片的光强在整个过程中都增强D .透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强5、(考查光的偏振现象)如图所示,P 是一偏振片,P 的透振方向竖直,如图中箭头所示,下列四种入射光束中,能在P 的另一侧观察到透射光的是 ( )A .太阳光B .沿竖直方向振动的偏振光C .沿水平方向振动的偏振光D .沿与竖直方向成45º角的偏振光6、(考查偏振现象的应用)夏天柏油路面上的反射光是偏振光,其振动方向与路面平行,人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃制成的,镜片的透振方向应是( )A .竖直的B .水平的C .斜向左上45°D .斜向右上45°7、(考查偏振光的应用)下列现象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,以光束为转轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发图4-4-3生变化B .日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰C .戴上由偏振片组成的“眼镜”观看立体电影D .通过手指间的狭缝观察日光灯时,可以看到彩色条纹8、(考查反射光的偏振)恰好垂直。

[偏振](光的偏振)习题

[偏振](光的偏振)习题

(A) 2 I 0 / 4;
(C) I 0 / 2;
I0 2
(B) I 0 / 4;
(D) 2 I 0 / 2.
2 0
cos 45
[B]
8.三个偏振片 P1、P2与P3 堆叠在一起,P1 与 P3 的片 振化方向相互垂直,P2 与 P1 的片振化方向间的夹角 为 30 。强度为 I0 的自然光垂直入射到偏振片 P1, 并依次透过偏振片 P1、P2 与 P3,若不考虑偏振片的 吸收和反射,则通过三个偏振片后的光光强为:
1 情况下,透射光强最大是原来光强的______ 4 倍 .
设入射偏振光光强为 I0
I0cos cos (
2
2

2
)
1 2 sin 2 4
13、一束自然光垂直穿ຫໍສະໝຸດ 两个偏振片,两个偏振片的偏振化方向成45°角.已知通过此两偏振片后的光强为 I ,则
2I 入射至第二个偏振片的线偏振光强度为_______ .
6.一束平行的自然光,以60°角入射到玻 璃表面上,若反向光束是完全偏振的,则 30° 透射光束的折射角是____;玻璃的折 射率是为____。 1.73
7.在杨氏双缝干涉装置中,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 S1 和 S2 的一侧分别加一同质同厚的偏振片 P1 和 P2 , 则当 P1 与 P2 的偏振化方向相互 时, 平行 在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹?
S1 S S2
P1 P2
相干光的条件?
思考:若两个偏振片的偏振化方向垂直,结果如何?
8、马吕斯定律的数学表达式为 I I0 cos2 .式中 I 为 通过检偏器的透射光的强度;I0 为入射
光矢量振动 偏振光 ____________________的强度; 为入射光__________方向

现代光学基础 光的偏振习题

现代光学基础 光的偏振习题

第四章 光的偏振(2)一.选择题:(共30分)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 ) 干涉条纹的间距不窄,但明纹的亮度减弱。

(D ) 无干涉条纹。

2.光强为I 0的自然光垂直通过两个偏振片,它们的偏振化方向之间的夹角α =600,设偏振片没有吸收,则出射光强I 与入射光强I 0之比为 [ ](A )1/4 (B ) 3/4 (C )1/8 (D )3/83.如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为600,假设二者对光无吸收,光强为I 0的自然光垂直入在偏振片上,则出射光强为 [ ](A) I 0/8 (B) 3I 0 /8 (C) I 0 /4 (D) 3 I 0/44.光强为I 0的自然光依次通过两个偏振片和,若的偏振化方向的夹角,则透射偏振光的强度是[ ](A) I 0/4 (B) √3 I 0/4 (C) √3 I 0/2 (D) I 0/8 (E) 3I 0 /85.两偏振片堆叠在一起,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1800时透射光强度发生变化为: [ ](A) 光强单调增加。

(B) 光强先增加,后有减小至零(C) 光强先增加,后减小,再增加(D) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零6.一束自然光自空气射向 一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i 0 ,则在界面2的反射光 [ ](A) 是自然光(B) 是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直入射面 (C) 是完全偏振光且光矢量的振动方向平行入射面(D) 是部分偏振光7.一束单色平面偏振光,垂直投射到一块用方解石(负晶体)制成的四分之一波片(对投射光的频率)上,如图所示,如果入射光的振动面与光轴成450角,则对着光看从波片射出的光是(A) 逆时针方向旋转的圆偏振光(B) 逆时针方向旋转的椭圆偏振光(C) 顺时针方向旋转的圆偏振光(D) 顺时针方向旋转的椭圆偏振光8(A) 线偏振光 (B) 部分偏振光(C) 和原来旋转方向相同的圆偏振光(D) 和原来旋转方向相反的圆偏振光9(对投射光的频率)上,如图所示 成300角,则对着光看从波片射出的光是(A) 逆时针方向旋转的圆偏振光(B) 逆时针方向旋转的椭圆偏振光(C) 顺时针方向旋转的圆偏振光(D) 顺时针方向旋转的椭圆偏振光10.一束单色线偏振光其偏振化方向与1/4波片的光轴夹角α =π/4。

光的偏振典型习题

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。

光的偏振 习题

光的偏振 习题

2.马吕斯定律以公式来表示为 2.马吕斯定律以公式来表示为 I = I0 cos2 α . 式中 α是线偏振光的振动方向和检偏器偏 振化方向之间的夹角, 振化方向之间的夹角, I0 是() A.自然光的光强 A.自然光的光强 B.线偏振光的光强 B.线偏振光的光强 C.部分偏振光的光强 C.部分偏振光的光强 D.透过检偏器后船身光的光强 D.透过检偏器后船身光的光强 3.设有自然光入射 设有自然光入射, 3.设有自然光入射,当两偏振片的偏振化 方向之间的夹角由30 变为45 30° 45° 方向之间的夹角由30°变为45°时,则通 过检偏器后船身光的强度之比 I45° I30°为() A.3/2 A.3/2 B.2/3 C.1/3 D.3
I2 = I1 cos 60° = 3I0 /16 (2)I0为自然光: I1 = I0 / 2
2
I2 = I1 cos 60° = I0 / 8
2
4.将三个偏振片叠放在一起,第二个与第三个 将三个偏振片叠放在一起,
的偏振化方向分别与第一个的偏振化方向成 45° 90° 45°和90°角. (1)强度为 I0自然光垂直入射到这一堆偏振 片上,试求经每一偏振片后的光强和偏振状态. 片上,试求经每一偏振片后的光强和偏振状态. 如果将第二个偏振片抽走,情况又如何? (2)如果将第二个偏振片抽走,情况又如何?
4.一束光强为 4.一束光强为 I0的自然光垂直安全无害两 个偏振片, 个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成 45° 若不考虑偏振片的反射和吸收, 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. 2I0 4 B. I0 4 C. I0 2 D. 2I0 2 5.一束光线由空气射向玻璃, 5.一束光线由空气射向玻璃,没有检测到 一束光线由空气射向玻璃 反向光,那么入射光() 反向光,那么入射光() A. i ≠ i0,线偏振光 B.i = i0,自然光 C.i ≠ i0,部分偏振光 D.i = i0,线偏振光

11章光的偏振。习题答案

11章光的偏振。习题答案

第11章 光的偏振 习题11.1 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,出射光的光强为I = I 0/8。

已知P 1和P 3的偏振化方向互相垂直。

若以入射光为轴,旋转P 2,问P 2最少要转过多大角度,才能使出射光的光强为零?解 首先求P 2 与P 3 的偏振化方向之间夹角为多大时,穿过第三个偏振片的透射光强为301=8I I (1)自然光通过P 1后光强变为1012I I =(2) 设P 2 与P 1的偏振化方向之间夹角为θ,则由马吕斯定律可得透过P 2 的光强为222101cos cos 2I I I θθ==(3) 又由马吕斯定律可得透过P 3后的光强为()2222320011cos 90cos sin sin 228I I I I θθθθ=−==D (4) 将式(1)和式(4)联立求解,可得P 2 与P 1的偏振化方向之间夹角为θ=45º若以入射光为轴,旋转P 2,使出射光的光强为零,则由马吕斯定律得到()2222320011cos 90cos sin sin 2028I I I I αααα=−===D (5) 求解式(5)可得到P 2最少要转过的角度为α=45 º11.2 有三个偏振片堆叠在一起,第一块与第三块的偏振化方向互相垂直,第二块与第一块的偏振化方向互相平行。

设入射自然光的光强为I 0,若第二块偏振片以恒定角速度ω绕光的传播方向旋转,如图11-1所示。

试证明,此自然光通过这一系统后,出射光的光强为0(1cos 4)16I I t ω=−。

图11-1 题11.2图证 如图11-1所示,P 1的偏振化方向垂直于P 3的偏振化方向。

设入射自然光的光强为I 0,则通过P 1后强度为I 0/2。

若在时刻t , P 2的偏振化方向 与 P 1的偏振化方向的夹角为t ωθ=,则P 2 与P 3的夹角为θ−D 90。

根据马吕斯定律可得此时出射光强为222101cos cos 2I I I t θω==(1) ()()()2232222020200cos 90sin 1cos sin 212cos sin 81sin 2811cos 416I I I I t t I t t I t I t θθωωωωωω=−===⋅=⋅=−D11.3 使自然光通过两个偏振化方向相交60˚的偏振片,透射光的光强为I 。

光的偏振习题(附答案)

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:201021cos 2I I I α=+ 当α=0时, 透射光的光强最大,max 010212I I I =+,当α=π/2时, 透射光的光强最小,min 0212I I =max min 0102020102177322I I I I I I I =∴+=⇒=入射总光强为:00102I I I =+01020031,44I I I I ∴== 10. 如图所示, 一个晶体偏振器由两个直角棱镜组成(中间密合). 其中一个直角棱镜由方解石晶体制成, 另一个直角棱镜由玻璃制成, 其折射率n 等于方解石对e 光的折射率n e . 一束单色自然光垂直入射, 试定性地画出折射光线, 并标明折射光线光矢量的振动方向. (方解石对o 光和e 光的主折射率分别为1.658和1.486.)解:由于玻璃的折射率n 等于方解石对e 光的折射率, 因此e 光进入方解石后传播方向不变. 而n=n e >n o , 透过因此o 光进入方解石后的折射角<450, 据此得光路图.11. 用方解石割成一个正三角形棱镜, 其光轴与棱镜的棱边平行, 亦即与棱镜的正三角形横截面垂直. 如图所示. 今有一束自然光入射于棱镜, 为使棱镜内的 e 光折射线平行于棱镜的底边, 该入射光的入射角i 应为多少? 并在图中画出 o 光的光路并标明o 光和e 光的振动方向. 已知n e = 1.49 (主折射率, n o =1.66.解:由于e 光在方解石中的振动方向与光轴相同, o 光在方解石中的振动方向与光轴垂直, 所以e 光和o 光在方解石内的波面在垂直于光轴的平面中的截线都是圆弧. 但 v e > v o ,所以e 波包围o 波.由图可知, 本题中对于e 光仍满足折射定律sin sin e e i n γ=由于 e 光在棱镜内折射线与底边平行,30e γ=︒ 0sin sin 30 1.490.50.745e i n ==⨯=入射角 4810o i '= 又因为sin sin o o i n γ= sin sin 4810sin 0.4491.66o o o i n γ'∴===故o 光折射角2640o o γ'=12. 有三个偏振片堆叠在一起, 第一块与第三块的偏振化方向相互垂直, 第二块和第一块的偏振化方向相互平行, 然后第二块偏 振片以恒定角速度ω绕光传播的方向旋转, 如图所示. 设入射自然光的光强为I 0. 求此自然光通过这一系统后, 出射光的光强.解:经过P 1, 光强由I 0变为I 0/2, P 2以ω转动, P 1, P 2的偏振化方向的夹角θ=ωt202cos 2I I t ω=P 2以ω转动, P 2, P 3的偏振化方向的夹角β=π/2-ωt22203222000cos cos sin 2(2sin cos )sin 2(1cos 4)8816I I I t t I I I t t t t βωωωωωω==⋅===- 13. 有一束钠黄光以50角入射在方解石平板上, 方解石的光轴平行于平板表面且与入射面垂直, 求方解石中两条折射线的夹角.(对于钠黄光n o =1.658, n e =1.486)解: 在此题的特殊条件下, 可以用折射定律求出o 光, e 光折射线方向. 设i 为入射角, o γ和e γ分别为o 光和e 光的折射角.由折射定律:sin sin o o i n γ=sin sin e e i n γ=sin sin /0.463o o i n γ∴==, 27.5o o γ=sin sin /0.516e e i n γ==, 31.0o e γ=31.027.5 3.5o o o e o γγγ∆=-=-=14. 如图所示的各种情况下, 以非偏振光和偏振光入射两种介质的分界面, 图中i 0为起偏角, i 试画出折射光线和反射光线, 并用点和短线表示他们的偏振状态.15. 如图示的三种透光媒质I 、II 、III, 其折射率分别为n 1=1.33、n 2=1.50、n 3=1, 两个交界面相互平行, 一束自然光自媒质I 中入射到I 与II 的交界面上, 若反射光为线偏振光,(1) 求入射角I;(2) 媒质II 、III 交界面上的反射光是不是线偏振光?为什么?解:(1)由布儒斯特定律:()21/ 1.50/1.33tgi n n ==4826o i '=令介质II 中的折射角为γ,则/241.56o i γπ=-=此γ在数值上等于在II 、III 界面上的入射角.若II 、III 界面上的反射光是线偏振光, 则必满足布儒斯特定律()032/ 1.0/1.5tgi n n ==033.69o i =因为0i γ≠, 故II 、III 界面上的反射光不是线偏振光.16. 一块厚0.025mm 的方解石晶片, 表面与光轴平行并放置在两个正交偏振片之间, 晶片的光轴与两偏振片的偏振化方向均成45度角. 用白光垂直入射到第一块偏振片上, 从第二块偏振片出射的光线中, 缺少了那些波长的光.(假定n o =1.658, n e =1.486为常数)解: 2()C o e n n d πφλ∆=-2()o e n n d πφπλ⊥∆=-+ 045α=相干相消:(21)k φπ⊥∆=+缺少的波长:()o e n n dk λ-=, 6,7,8,9,10k =717,614,538,478,430nm λ=17. 一方解石晶体的表面与其光轴平行, 放在偏振化方向相互正交的偏振片之间, 晶体的光轴与偏振片的偏振化方向成450角. 试求:(1)要使λ = 500nm 的光不能透过检偏器, 则晶片的厚度至少多大?(2)若两偏振片的偏振化方向平行, 要使λ =500nm 的光不能透过检偏器, 晶片的厚度又为多少?(方解石对o 光和e 光的主折射率分别为1.658和1.486.)解:(1)如图(a )所示, 要使光不透过检偏器, 则通过检偏器的两束光须因干涉而相消, 通过P 2时两光的光程差为0()e n n d ∆=-对应的相位差为:02π()2πππe n n d δφλλ-∆=+=+由干涉条件:(21)π(0,1,2......)k k φ∆=+=02π()π(21)πe d n n k λ-+=+当k=1时, 镜片厚度最小, 为760510 2.910(m)()(1.658 1.486)e d n n λ--⨯===⨯-- (2)由图(b)可知当P 1, P 2平行时, 通过P 2的两束光没有附加相位差π, '02π()(21)π(0,1,2..)e d n n k k φλ∴∆=-=+=当k=0时, 此时晶片厚度最小,7065102()2(1.658 1.486)1.4510(m)e d n n λ--⨯==-⨯-=⨯18. 一束平行的线偏振光在真空中的波长为589nm, 垂直入射到方解石晶体上,晶体的光轴与表面平行, 如图所示. 已知方解石晶体对该单色o 光和e 光的折射率分别为1.658、1.486, 方解石晶体中寻常光的波长和非常光的波长分别等于多少?解:方解石晶体中o 光和e 光的波长分别为o o n λλ=658.1589=)nm (2.355=e e n λλ=486.1589=)nm (4.396= 三. 证明与问答题19. (证明题)一块玻璃的折射率为2 1.55n =, 一束自然光以θ角入射到玻璃表面, 求θ角为多少时反射光为完全偏振光?证明在下表面反射并经上表面透射的光也是完全偏振光.解:根据布儒斯特定律201tg n i n =121tg 571017n n θ-'''== 由折射定律:12sin sin n n θγ=π/2θγ+=πsin sin()cos 2θγγ=-=γ角满足布儒斯特定律.20. (问答题)用自然光源以及起偏器和检偏器各一件, 如何鉴别下列三种透明片:偏振片、半波片和1/4波片?答:令自然光先通过起偏器, 然后分别通过三种透明片, 改变起偏器的透振方向, 观察现象, 出现消光的透明片为偏振片, 再通过检偏器, 改变检偏器的透振方向, 出现消光的透明片为半波片.。

大学物理光的偏振[试题]

大学物理光的偏振[试题]

练习 二十一 光的偏振一、选择题1、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。

当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为 [ C ]() 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。

2、两偏振片组成起偏器及检偏器,当它们的偏振化方向成60o 时观察一个强度为I 0的自然光光源;所得的光强是 [ B ]()I 0/2 ; (B) I 0/8; (C) I 0/6; (D)3 I 0/4.3、光强为I 0自然光垂直照射到两块互相重叠的偏振片上,观察到的光强为零时 ,两块偏振片的偏振化方向成 [ D ]() 30°; (B) 45°; (C) 60°; (D) 90°。

4、自然光垂直照射到两块互相重叠的偏振片上,如果透射光强为入射光强的一半,两偏振片的偏振化方向间的夹角为多少?如果透射光强为最大透射光强的一半,则两偏振片的偏振化方向间的夹角又为多少? [ D ]() 45°, 45° ; (B) 45°, 0° ; (C) 0°, 30° ; (D) 0°, 45°。

5、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,且两偏振片的振偏化方向成60°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 [ B ]()420I ; (B) 08I ; (C) 20I ; (D) 20I 。

7、自然光以60o 的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全偏振光,则折射光为[ D ]、完全偏振光且折射角是300B、部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为1.732的介质时,折射角为300C、部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射;D、部分偏振光且折射角是3008、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是[ C ]() 在入射面内振动的完全偏振光(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光(C) 垂直于入射振动的完全偏振光(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光9、一束光强为I0自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,出射光的光强I = I0/8,已知P1和P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转P2,要使出射光的光强为零,P2最少要转过的角度是[ B ](A)30°(B)45°(C)60°(D)90°二、填空题1、检验自然光、线偏振光和部分偏振光时,使被检验光入射到偏振片上,然后旋转偏振片。

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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.
3
2 D.
3
3
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°。

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