光的偏振(有答案)

合集下载

大学物理下(毛峰版)课后习题答案ch16+光的偏振+习题及答案

大学物理下(毛峰版)课后习题答案ch16+光的偏振+习题及答案

第16章 光的偏振 习题解答1.自然光、线偏光和部分偏振光有何区别?用哪些方法可以获得线偏振光?如何使用检偏器检验光的偏振状态?解:自然光、线偏光和部分偏振光偏振态不同;可以通过偏振片、自然光以布儒斯特角入射到两种各相同性介质分界面上产生反射和折射、双折射晶体的双折射等方法来获得线偏振光。

2.自然光是否一定不是单色光?线偏振光是否一定是单色光?解:自然光不能说一定不是单色光.因为它只强调存在大量的、各个方向的光矢量,并未要求各方向光矢量的频率不一样.线偏振光也不一定是单色光.因为它只要求光的振动方向同一,并未要求各光矢的频率相同.3.一束光入射到两种透明介质的分界面上时,发现只有透射光而无反射光,这束光是怎样入射的?其偏振状态如何?解:这束光是以布儒斯特角入射的.其偏振态为平行入射面的线偏振光.4.什么是寻常光线和非常光线? 什么是光轴、主平面和主截面?寻常光线和非常光线的振动方向和各自的主平面有何关系?解:当一束平行自然光正入射到双折射晶体的一个表面上,在另一表面有两束光出射,其中一束遵从折射定律,称为寻常光线(o 光),另外一束不遵从折射定律,称为非常光线(e 光);当光在双折射晶体中沿一特殊方向传播时,o 光和e 光不分开,它们在该方向具有相同的传播速度,这个特殊的方向称为晶体的光轴;光线在晶体表面上入射,此界面的法线与晶体的光轴所构成的平面称为主截面;光轴与晶体内任一折射光线所构成的平面称为该光线的主平面;o 光的光振动方向垂直于o 光的主平面,e 光的光振动方向在e 光的主平面内。

5.在单轴晶体中,e 光是否总是以e n c /的速率传播?哪个方向以0/n c 的速率传播? 答:e 光沿不同方向传播速率不等,并不是以e n c /的速率传播.沿光轴方向以0/n c 的速率传播.6.用一束线偏振光照射双折射晶体,此时能否观察到双折射现象?解:能观察到双折射现象。

7.投射到起偏器的自然光强度为0I ,开始时,起偏器和检偏器的透光轴方向平行,然后使检偏器绕入射光的传播方向转过30°、45°、60°,试问在上述三种情况下,透过检偏器后光的强度是0I 的几倍?解:由马吕斯定律有0o 2018330cos 2I I I == 0ο2024145cos 2I I I == 0ο2038160cos 2I I I ==所以透过检偏器后光的强度分别是0I 的83,41,81倍. 8.在两块偏振化方向相互垂直的偏振片1P 和3P 之间插入另一块偏振片2P ,1P 和2P 的夹角为α,光强为0I 的自然光垂直入射1P ,求通过3P 的透射光强I 。

光的偏振参考答案

光的偏振参考答案

光的偏振参考解答一 选择题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的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转P 2,要使出射光的光强为零,P 2最少要转过的角度是(A )30° (B )45° (C )60° (D )90°[ B ] [参考解] 设P 1与 P 2的偏振化方向的夹角为α ,则82s i n 8s i n c o s 2020220I I I I ===ααα ,所以4/πα=,若I=0 ,则需0=α或πα= 。

可得。

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,若以此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5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 (A )1/2 (B )1/5 (C )1/3 (D )2/3[ A ] [参考解] 设自然光与线偏振光的光强分别为I 1与 I 2 ,则12121521I I I ⨯=+ ,可得。

3.某种透明媒质对于空气的全反射临界角等于45°,光从空气射向此媒质的布儒斯特角是(A )35.3° (B )40.9° (C )45° (D )54.7°[ D ] [参考解] 由n145sin =,得介质折射率2=n ;由布儒斯特定律,21t a n0==n i ,可得。

4.自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全偏振光,则知折射光为(A )完全偏振光且折射角是30°(B )部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时,折射角是30° (C )部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角 (D )部分偏振光且折射角是30°[ D ][参考解] 由布儒斯特定律可知。

二 填空题1.一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为30°时,反射光是完全偏振光,则此玻璃的折射率等于3 。

第16章光的偏振习题答案

第16章光的偏振习题答案

三、计算题 1.一束混合光包含线偏振光和自然光,令其通过旋转 着的偏振片,若测得出射光的最大光强为I1,最小光 强为I2。则混合光中自然光的光强和偏振光的光强各 为多少? 解:设混合光中自然光光强为I自,偏振光的光强为I偏 出射光最大光强:I1=1/2*I自+ I偏 出射光最小光强:I2=1/2*I自+ 0 混合光中自然光的光强: I自=2I2 混合光中偏振光的光强: I偏=I1-I2
3. 将三个偏振片堆迭在一起,第二个与第三个偏振片 的通光方向与第一个偏振片成45°和90°角,如果强 度为I0的自然光入射到这一堆偏振片上,则通过第一、 二和第三个偏振片后的光强分别为 I0/2 、 I0/4 、 I0/8 ,若将第三个偏振片抽走,则光强 变为 I0/4 。
4.一束平行的自然光,以60°角入射到玻璃表面上, 若反射光束是完全偏振的,则透射光束的折射角是 30o ;玻璃的折射率为 1.73 。
7.如果一个半波片或1/4波片的光轴与起偏器的偏振化方向成 30°角,则从二分之一波片和四分之一波片投射出的光分别是 A.线偏振光;圆偏振光。 B.线偏振光;椭圆偏振光。 C.圆偏振光;椭圆偏振光。 D.椭圆偏振光;圆偏振光。 8. 在单轴晶体中,e光是否总是以c/ne 的速率传播?哪个方向以 c/n0的速率传播? ( ) A. 是; //光轴方向 C.不是;//光轴方向 B. 是; ⊥光轴方向 D. 不是;⊥光轴方向
A.折射光为平面偏振光B.反射光为平面偏振光 C.入射角的正切等于玻璃折射率D.反射与折射线夹角为90.
6.仅用检偏器观察一束光时,光强有一最大但无消光位置。在检 偏器前加一四分之一波片,使其光轴与上述强度为最大的位置平 行。通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是( ) A.部分偏振光 C.线偏振光 B. D. 圆偏振光 椭圆偏振光

光的偏振习题解答(试题复习)

光的偏振习题解答(试题复习)

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2π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. 0B. 3I 0 / 8C. 3I 0 / 16D. 3I 0 / 32 解:0000202032341432)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 / 2B.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 。

光轴 e o 光波阵面 选择题5图。

高中物理光的偏振 激光课后习题答案

高中物理光的偏振 激光课后习题答案

高中物理光的偏振激光课后习题答案1.什么是光的偏振现象?光的偏振现象对认识光的本性有什么意义?解析:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光叫作偏振光,偏振光只能通过偏振方向与它振动方向相同的偏振片的现象叫做光的偏振现象,光的偏振现象说明光是一种横波。

从光的偏振概念来分析,偏振现象是横波独有的现象,纵波不会发生偏振现象。

2.市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片。

为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?利用偏振眼镜可以做哪些实验,做哪些检测?解析:两者的目的都是减少通光量,但普通带色玻璃改变了物体的颜色,而偏振片不会,并且会使看到的景物色彩柔和。

安装镜片时,两镜片的透振方向应相互垂直。

利用偏振镜片可以检验光波是不是横波,也可以检测某一光波是不是偏振光。

比如检测镜面的反射光、玻璃的折射光是不是偏振光。

3.激光是相干光源。

根据激光的这个特点,可以将激光应用在哪些方面?解析:可以将激光应用在检查物体表面平整度和全息照相等方面。

4.一张光盘可以记录几亿个字节,其信息量相当于几千本十多万字的书,其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密,1 mm 的宽度至少可以容纳 650 条轨道。

这是应用了激光的什么特性?解析:利用了激光的平行度好的特点。

5.激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。

例如一台红宝石巨脉冲激光器,激光束的发散角只有 10-3 rad,在垂直于激光束的平面上,平均每平方厘米面积的功率达到 109 W。

激光的这一特性有哪些应用价值?请你举例说明。

解析:可以利用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔。

医学上可以用激光刀作为“光刀”来切开皮肤、切割肿瘤,还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。

《大学物理AII》作业 No.04 光的偏振(参考答案)

《大学物理AII》作业 No.04 光的偏振(参考答案)
பைடு நூலகம்
放置。
I I 0 cos 2 cos 2 (90 ) I 0 cos 2 sin 2
0 当 45 时,出射光强最大, I max
1 I 0 sin 2 (2 ) 4
1 I0 4
*3、在夏天,炽热的阳光照射柏油马路发出刺眼的反光,汽车司机需要戴上一副 墨镜来遮挡。是否可用偏振片做眼镜?这比墨镜有什么优点? 答: 一般来讲,从路面上发出的直接射入人眼的反射光要比来自其他目标的 漫射光强烈得多。 通常把这种刺眼的强光叫眩光。眩光对司机的安全行车有严重 的影响。戴上墨镜,可以减弱射入眼睛的光强,但并不能限制眩光。如果用偏振 片做眼镜, 情况就大不相同了。 因为阳光 (自然光) 经路面反射后是部分偏振光, 在入射角接近布儒斯特角时偏振度很高, 近似为线偏振光。 对于水平的路面来说, 反射部分偏振光的强度极大的分量总是在水平方向。因此,只要使眼镜上的偏振 片的偏振化方向为竖直方向, 就可以强烈地吸收刺目的眩光,而对来自其他目标 的漫射光的吸收则要相对小得多。这种有选择地吸收眩光的优点是墨镜所没有 的。 此外,墨镜对光的吸收往往对波长有选择作用,会改变观察目标的色调。而 偏振片对光的吸收只对偏振态有选择作用,对波长并无选择吸收,不会改变目标
n2 )时,反射光 n1
将为线偏振光,并且反射光与折射光的夹角为( )。(用 n1 和 n2 表示两种介 2
质的折射率) 6、单轴晶体内有一确定的方向,光沿该方向入射时折射光在晶体内只有一束, 该方向称为(光轴);除了这个方向外,一般情况下入射光在晶体内都将分为两 束,一束称为(寻常光)或者 O 光,一束称为(非常光)或者 e 光。在晶体内, O 光沿各个方向传播速度(相同),,因而 O 光的子波面为球面;e 光沿各个方 向传播速度(不同),因而 e 光的子波面为旋转椭球面。对于正晶体而言 O 光 速度(>)e 光速度,O 光折射率(<)e 光折射率(填>或<);对于负晶体而言, 以上情况正好相反。 7、发生双折射的晶体内,O 光和 e 光都为(线偏振光);O 光的振动方向(垂 直)于其主平面,e 光的振动方向(平行)于其主平面。当入射光在晶体主截面 内时, O 光和 e 光的主平面与主截面重合, 此时 O 光与 e 光振动方向相互 (垂直) 。 8、尼科耳棱镜是利用(双折射现象)定理和(全反射)原理做成的起偏器,同 时尼科耳棱镜也可做为检偏器使用。 一束入射光通过旋转的检偏器, 如果光强 (周 期性变化,并且每旋转一周出现两次最大,两次消光)则可判断入射光是线偏振 光;如果光强周期性变化,但没有消光现象则可判断入射光是(部分偏振光)或 者 (椭圆偏振光) ;如果光强没有变化, 则入射光是(自然光)或者(圆偏振光) 。 9、一束自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片。若以此入射光束 为轴旋转偏振片, 测得透射光强度最大值是最小值的 5 倍,那么入射光束中自然 光与线偏振光的光强比值为(1:2)。 解:设入射自然光光强为 I1,线偏振光光强为 I2,混合光通过偏振片后光强为:

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.。

光的偏振习题答案及解法

光的偏振习题答案及解法

光的偏振习题答案及解法————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: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 η20min I I = ()7212000minmax=-+=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 41。

参考答案: ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=απα2cos cos 220I I )2(sin 4120a I I =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: 836cos 2cos 202020II I I ===πα 5.一束光强为0I 自然光,相继通过三个偏振片321P P 、、P 后,出射光的光强为8I I =。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

光的偏振
一、光的偏振的相关知识
(1)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,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,这种光叫做自然光.
(2)偏振:光波只沿某一特定的方向振动,称为光的偏振
(3)偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光,叫做偏振光.光的偏振证明光是横波.自然光通过偏振片后,就得到了偏振光.
二、光的偏振的理解
1、偏振光的产生方式
(1)自然光通过起偏器:通过两个共轴的偏振片观察自然光,第一个偏振片的作用是把
自然光变成偏振光,叫起偏器.第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光,叫检偏器.
(2)自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间
的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.
特别提醒不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片,偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特征,即存在一个偏振方向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸收了.
2、偏振光的理论意义及应用
(1)理论意义:光的干涉和衍射现象充分说明了光是波,但不能确定光波是横波还是纵
波.光的偏振现象说明了光波是横波.
(2)应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等.
三、相关练习
1、如图所示,偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.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
解析偏振片只让沿某一方向振动的光通过,当偏振片的透振方向与光的振动方向不同时,透射光的强度不同,它们平行时最强,而垂直时最弱.太阳光是自然光,光波可沿任何方向振动,所以在P的另一侧能观察到透射光;沿竖直方向振动的光,振动方向与偏振片的透振方向相同,当然可以看到透射光;沿水平方向振动的光,其振动方向与透振方向垂直,所以看不到透射光;沿与竖直方向成45°角振动的光,其振动方向与透
振方向不垂直,仍可看到透射光.
2、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
思路点拨偏振片A为起偏器,B为检偏器,当A、B的透振方向平行时透过B的亮度最大,垂直时没有光透过.
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,P点无光亮,则B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光,将B转过180°后,P处仍无光亮,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的偏振片,则偏振光能通过B,即在P处有光亮,D对.
答案BD
3、(2012·江苏·12B(1))如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、
Q之间,B点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是________.
A.A、B均不变B.A、B均有变化
C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变
答案 C
解析白炽灯光包含各方向的光,且各个方向的光强度相等,
所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同,故A点光的强度不变;白炽灯光经偏振片P后变为偏振光,当Q旋转时,只有与P的偏振方向一致时才有光透过Q,因此B 点的光强有变化,选项C正确.
4、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
解析在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定方向振动的光是偏振光,A、B选项反映了光的偏振特性,C是偏振现象的应用,D是光的衍射现象.
5、下列有关光现象的解释正确的是()
A.光在同一介质中沿直线传播
B.无影灯利用的是光的衍射原理
C.任何两束光都可以发生干涉
D.为了司机在夜间安全行驶,汽车前窗玻璃常采用偏振玻璃
答案 D
解析光在同一种均匀介质中才会沿直线传播,选项A错误;海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的,所以选项B正确;只有相干波才可以发生干涉,选项C错误;汽车前窗玻璃采用偏振玻璃,在夜间行驶时可以减弱对面车辆照射过来的光强,选项D正确.。

相关文档
最新文档