光的偏振习题3

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 ）3/8

3．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 0/4

4．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 /8

5．两偏振片堆叠在一起，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。此偏振光经过波片后[ ]

(A)仍为线偏振光 (B) 振动面旋转了

(C) 振动面旋转了 (D) 变为圆偏振光

二、填空题

1． 一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片方向成450角。已知通过此两偏振片后的

光强为I ，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________.

2． 使光强为I 0的自然光依次垂直通过三块偏振片P 1、P 2和P 3。与的偏振化方向成450角。

则透过三块偏振片的光强I 为__________

3． 如图所示的杨氏双缝干涉装置，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的前面分别加一同质同厚的偏振片P 1、

P 2 ，则当P 1与P 2的偏振化方向相互_______时， 在屏幕上仍能看到很清楚的干涉条纹。 4． 一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，

就偏振状态来说则反射光为________，反射光

矢量的振动方向________，透射光为_________。

5． 如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n 1和 n 2的两种介质的交界面上，发生反射和折射。已知 反射光是完全偏振光，那么折射角r 的值为________. 6． 在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种

介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光，n 1、

n 2为两种介质的折射率，图中入射角i 0=arctg(n 2

/ n 1)，i ≠i 0 试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。

7． 用方解石晶体(n o >n e )切成一个顶角A = 300的三棱镜，

其光轴方向如图，若单色自然光垂直AB 面入射

（见图）。试定性的画出三棱镜内外的光路，

并画出光矢量的振动方向。

8

． 圆偏振光通过四分之一波片后，出射的光

一般是________偏振光。 9． 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 o =1.6584、n e =1.4864，则o 、e 两光透过晶片后的光程差为______μm 10． 11． 波长为600 nm 光的主折射率为1.74，对寻常光的折射率为则此波片的最小厚度为_________

12． 如图所示，一束线偏振光垂直的穿过一个

偏振片M 和一个1/4波片N ，入射线偏振

光的光振动方向与1/4波片的光轴平行，偏

振片M 的偏振化方向与1/4波片光轴的 S M

夹角为450，则经过M 后光是_______偏振光；经过N 后的光是______偏振光 13． 原来为光学各向同性的介质，在机械应为作用下，显现出光学各向异性即产生双折射现

象，称为________效应；在外加电场作用下，发生双折射现象，称为_________效应；在外加磁场的作用下，发生双折射现象，称为_________效应。

三、计算题

1． 两个偏振片叠在一起，一束单色自然光垂直入射。（1）若认为偏振是理想的（对投射部分没

有反射和吸收），当连续穿过两个偏振片后的透射光强为最大透射光强的1/3时，两偏振片偏振化方向间的夹角α为多大？ （2）若考虑到每个偏振片因吸收和反射而使透射光部分的光强减弱5%，要使透射光强仍如（1）中得到的透射光强，则此时α应为多大？

2． 有三个偏振片叠在一起，已知第一个与第三个的偏振化方向相互垂直。一束光强为I 0的自然

光垂直入射在偏振片上，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为多大时，该入射光连续通过三个偏振片之后的光强为最大。

3． 一束单色自然光以入射角500从空气入射到一块方解石晶体的表面上，方解石的光轴平行方解

石表面且入射面垂直，求方解石中的两条折射线间的夹角。已知n

折射率取为1

4

． 一束单色自然光自空气(n = 1)入射到一块方解石

晶体上，晶体光轴方向如图所示，其主折射率 n o = 1.658、n e =1.486，已知晶体厚度d = 2.00 cm ，

入射角I = 600。

（1） 求

a 、

b 两透射光间的垂直距离；

（2） 两束透射光中，哪一束在晶体中是寻常光？

哪一束在晶体中是非寻常光？透射光的光矢量振动方向如何？并请在图中注明。

5． 一束单色自然光（波长λ=589.3×10-9 m

）垂直入射在

方解石晶片上，光轴平行于晶片的表面，如图。已知 晶片厚度d = 0.05 mm ，对该光方解石的主折射率 n o =1.658、n e =1.486。求

（1） o 、e 两光束穿出晶片后的光程差∆

L

（2） o 、e 两光束穿出晶片后的位相差∆Φ

6．用方解石制作对钠黄光（波长λ=589.3×10-9 m ）适用的四分之一波片

（1） 请指出应如何选取该波长的光轴方向；

（2） 对于钠黄光，方解石的主折射率分别为n 7． 如图所示，在两个偏振化方向互相平行的偏振片P 1 和P 2之间插入一块厚度为d 的方解石晶片，用波长 为λ=5000Å的单色平行自然光垂直入射时，

透过检偏器P 2的光强恰好为零。已知此方解石晶片

的光轴C 与起偏器P 1的偏振化方向间的夹角α=450光轴与晶片表面平行，方解石的主折射率n o =1.66、

n e =1.49。求此方解石晶片可能的最小厚度d 。

8． 在两个相互正交的尼科耳棱镜之间放一块 水晶的旋光晶片（光轴垂直水晶的表面），

如图，入射光为纳黄光（λ=589.3×10-9 m ），

对此波长水晶的旋光率α =21.750/mm ，若使出射光最强，求晶片的最小厚度。

9． 一束单色线偏振光(λ=589.3×10-9 m)沿光轴方向通过水晶块，如图。已知对右、左旋圆偏振光

的水晶折射率分别为n R =1.55812、n L =1.54870， a 2I 0

45