高中物理-光的偏振练习

2024-2025学年高二物理同步学与练(人教版)4.6 光的偏振激光 (解析版)

第6课光的偏振激光学习目标课程标准学习目标观察光的偏振现象，了解现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。

知道光是横波。

1．知道光是横波。

2．了解光的偏振现象，知道偏振是横波的特性。

3．知道自然光和偏振光。

4．了解偏振现象的实际应用。

5．了解激光的特点及其应用。

02预习导学（一）课前阅读：横波、纵波、机械波、电磁波、光波、干涉。

（二）基础梳理一、光的偏振及其应用1.光的偏振(1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.(2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个的方向振动的光.(3)偏振光的形成①让自然光通过形成偏振光.②让自然光在两种介质的界面发生反射和，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光.(4)光的偏振现象说明光是一种波.【概念衔接】自然光、偏振光、偏振片、反射、折射【拓展补充】只有横波才有偏振现象【即学即练】1.（多选）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 处将看到光亮解析自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏【拓展补充】激光可以产生高压1．判断题（1）．激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点．()（2）．激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好．()（3）．全息照相技术只能记录光波的强弱信息．()答案：（1）．激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点．(√)（2）．激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好．(×)（3）．全息照相技术只能记录光波的强弱信息．(×)2．在拍摄水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振滤光片,其目的是()A.减弱反射光,从而使景物的像清晰B.增强反射光,从而使景物的像清晰C.增强透射光,从而使景物的像清晰D.减弱透射光,从而使景物的像清晰答案：A 解析：由于反射光的干扰,景物的像常常比较模糊,装上偏振滤光片可以减弱反射光,从而使景物的像更清晰,故选A。

高二物理光的偏振试题

高二物理光的偏振试题1.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，折射光的偏振方向与纸面平行．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，因反射光垂直于纸面，则反射光束1消失，A正确，B、C 均错误；偏振片P转动90°，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，D正确．2.关于波的偏振现象，以下说法正确的是()．A．只有横波才能发生偏振现象B．只有纵波才能发生偏振现象C．只有振动方向与透光方向平行的光才能通过偏振片D．只有振动方向与透光方向垂直的光才能通过偏振片【答案】AC【解析】偏振是横波的特性，只有振动方向与透光方向一致时，光才能通过偏振片．3.如图所示，让自然光照到P偏振片上，当P、Q两偏振片的透光方向间的夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱()．A．0°B．30°C．60°D．90°【答案】D【解析】两偏振片透光方向相同时透过的线偏振光最强，两偏振片透光方向垂直时几乎没有线偏振光透过．4.在垂直于太阳光的传播上前后各放置两个偏振片P和Q，在Q的后面放一光屏，则( ) A．Q不动，旋转P，屏上的光的亮度不变B．Q不动，旋转P，屏上的光的亮度时强时弱C．P不动，旋转Q，屏上的光的亮度不变D．P不动，旋转Q，屏上的光的亮度时强时弱【答案】BD【解析】光波是横波，偏振片只允许某个方向振动的波通过，Q不动，旋转P，只有当Q和P平行时，屏上的亮度才最亮，所以旋转过程中屏上的光的亮度时强时弱，故A错误B正确同理P不动，旋转Q时，也得到相同的结果，故C错误D正确故选BD【考点】考查了光的偏振点评：自然光向各个方向发射，而偏振光则是向特定方向放射．5.如图所示，太阳光照射到偏振片P，在偏振片P和光屏之间有偏振片Q，则透过偏振片P的光的振动方向( )A.是水平的，光屏上是明的B是水平的，光屏上是暗的C.是竖直的，光屏上是明的D是竖直的，光屏上是暗的【答案】D【解析】太阳光可以看成自然光，各个方向的振动都对称，照到偏振片时，和偏振化方向相同的振动都通过，而垂直的都不通过，所以通过偏转片P的是竖直方向上的光，而竖直方向上的光通不过水平的偏振片，故光屏上是暗的，故选D【考点】考查了光的偏振点评：关键是知道太阳光可以看成自然光，各个方向的振动都对称，照到偏振片时，和偏振化方向相同的振动都通过，而垂直的都不通过，6.如图所示，P是一偏振片，P的偏振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。

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。

高中物理第五章第三节光的偏振同步练测鲁科版选修34

第三节光的偏振建议用时一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共50分） 1.关于自然光和偏振光以下说法正确的是（） A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强B.偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振D. 2.关于自然光和偏振光，下列观点正确的是（）A.自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能B.C.自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光D. 知识点二3.下列哪些波能发生偏振现象（A.声波B.C.横波 D. 4.如图1所示，是一偏振片，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，哪几种照射时能在的另一侧观察到透射光（图1A.B. C. D.沿与竖直方向成455.在杨氏双缝干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则( )A.光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减小B.光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增大C. D. 6.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90C.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹7.下面说法正确的是（ A. B. C.D.自然光可以是单色光，也可以是复色光 8.如图2所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片和，以光的传播方向为轴旋转偏振片或，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明（图2A.光是电磁波B.C.光是一种纵波D.光是概率波9.在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片和，在的后边放上光屏，以下说法正确的是( )A.不动，旋转偏振片B.不动，旋转偏振片，屏上光的亮度时强时C.不动，旋转偏振片,D.不动，旋转偏振片,屏上光的亮度时强时弱 10.纵波不可能产生的现象是（A.干涉现象B.C.反射现象D.二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分.请将正确的答案填到横线上）11.在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向；在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向 .不同的横波，振动方向 .12.在拍摄玻璃橱窗里陈列物的照片时，为了消除玻璃表面反射光的干扰，在照相机的镜头前装一，让它的偏振方向与反射光的偏振方向，就可以减弱反射光使景像清晰.三、计算题（本题共3小题，共34分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（11分）通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？14.（11分）为什么所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上透振方向与水平面成45°的偏振片时，夜15.（12分）如图3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)在单色自然光源后加一偏振片. (2)在(1)情况下，再加、，与透光方向垂直.图3第三节光的偏振答题纸得分：一、选择题二、填空题11． 12.三、计算题1314.15第三节光的偏振参考答案一、选择题1.BD2.D 解析：振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，振动沿着特定方向的光是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，所以A错.光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以B错.光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以C错.自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光.3.BC 解析：声波为机械波且为纵波，纵波不发生偏振，电磁波为横波，能发生偏振.4.ABD 解析：偏振片具有滤光功能，振动方向完全垂直于偏振方向的光不能透过偏振片，因为偏振方向竖直，所以沿水平方向振动的光不能透过此偏振片.即A、B、D正确.5.C 解析：双缝后面各放置一个偏振片后，透过双缝的光为偏振光，当偏振片的透振方向相互垂直时，两偏振光的振动方向相互垂直，不再是相干光，在屏上不发生干涉.6.D 解析：由光的偏振知识可知A、B、C正确.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，D错误.7.D8.B 解析：此题考查证明光的特性——偏振实验.太阳光或白炽灯光是自然光，当通过偏振片P后变为偏振光，旋转P或Q时，通过P的偏振光的振动方向和Q的偏振方向不平行时，光屏上透射光的强度就会发生变化，该实验说明光是一种横波.9.BD 解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光（自然光）转为偏振光，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的.10.B二、填空题11.在同一直线上垂直12.偏振片三、计算题13.见解析解析：看月亮和黑板时会感到亮度随偏振片的旋转而变化.灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了（肉眼对此不能感觉），但光的强度没有改变，亮度不变.月亮和黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.14.见解析解析：汽车照明大灯的灯丝发出的自然光，经大灯上的偏振片后，透射出的是振动方向与水平面成45°角的偏振光，当对面来车时，对面车挡风玻璃上偏振片的方向恰好与射到它上面的光的透振方向垂直，所以对面的司机不会因眼睛受到强光照射而眩晕，同理自己也不会因对方车照射而眩晕，这样提高了交通安全程度.15.见解析解析：（1）到达的光是从同一偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于偏振片很薄，对光程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有时基本一致，只是强度由于偏振片而减弱.(2)由于从射出的光方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏被均匀照亮，但无干涉现象.。

光的偏振练习题计算偏振光的振动方向和光强

光的偏振练习题计算偏振光的振动方向和光强偏振光是指在传播过程中的电矢量方向只在某一平面内振动的光。

光的偏振主要分为线偏振和圆偏振两种类型。

本文将通过练习题来计算偏振光的振动方向和光强。

练习题1：一束光经过一线偏振片后，光的强度减少了原来的1/4，则此时光的偏振方向与线偏振片的透射方向之间的夹角为多少？解答：设线偏振片透射方向与光的偏振方向之间的夹角为θ，根据马吕斯定律，透过线偏振片透射后光的强度与入射光的强度比为cos^2θ。

题目中说明透射后光的强度减少了原来的1/4，即有cos^2θ = 1/4。

解方程，得到cosθ = 1/2。

通过查表或使用计算器，我们可以得到θ ≈ 60°。

因此，光的偏振方向与线偏振片的透射方向之间的夹角约为60°。

练习题2：一束圆偏振光有最大光强I_0，偏振方向沿逆时针旋转了45°，则此时光的光强是多少？解答：根据圆偏振光的性质，光强与旋转角度呈正弦关系。

设旋转了45°后的光强为I，根据正弦函数的性质，有I = I_0 sin²(45°)。

由于sin²(45°) = 1/2，代入得到I = I_0 / 2。

因此，旋转了45°后的光强为原来光强的一半。

练习题3：一束偏振光经过一块介质板，入射角为60°，折射角为30°。

如果入射光的线偏振方向与介质板平行，则此时折射光的偏振方向与入射光的偏振方向之间的夹角为多少？解答：根据折射定律，有入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于入射介质的折射率与折射介质的折射率之比。

设入射光的折射率为n_1，折射后的光的折射率为n_2，即有sin(60°)/sin(30°) = n_2/n_1。

由于sin(60°) = √3/2，sin(30°) = 1/2，代入得到√3/1 = n_2/n_1，即n_2 = √3n_1。

高中物理 6. 光的偏振激光课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 在做双缝干涉实验时，常用激光光源，这主要是应用激光的（）A．相干性好B．反射性好C．亮度高的特性D．平行性好2. 下列说法不正确的是（）A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断，P为凹处，Q为凸处B．图乙为光线通过小圆板得到衍射图样C．图丙的原理和光导纤维传送光信号的原理有相似的地方D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样3. 下列属于光的干涉现象的是（）A．海市蜃景B．雨后彩虹C．多彩肥皂泡D．立体电影4. 关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（）A．甲图中，液晶显示用到了偏振光B．乙图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的C．丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越大D．丁图中，研究单摆简谐运动的图像，匀速拉动木板的速度大小会影响单摆运动周期5. 下列关于光的描述正确的是（）A．道路积水表面油膜反射彩色光，表明油膜厚度处处相等B．光学镜头表面上的增透膜利用了光的干涉原理C．我们观测到高速远离地球的恒星的光的频率会变大D．照相机镜头的偏振镜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度；6. 物理知识在科学技术、生产生活中有广泛的应用，下列说法正确的是A．医学上利用激光切除肿瘤，主要是因为激光的平行度好B．超声波仪器使用超声波，是因为超声波容易发生衍射C．拍摄玻璃橱窗内物品时，在相机镜头前加一偏振片可以减弱反射光，使景象清晰D．望远镜镜头表面常常涂一层透光的膜，这是利用光的全反射现象7. 关于激光的应用问题,下列说法中正确的是A．全息照相是利用激光平行度非常好的特点B．利用强激光产生的高压使得可控核聚变成为可能C．用激光束来切割或焊接浪硬的材料是利用激光平行度好的特点D．“激光测距雷达”和用激光读取DVD光盘上的信息是利用激光有相干性的特点8. 关于光的描述，下列说法错误的是（）A．光能发生双缝干涉现象说明光是一种波B．光的偏振现象说明光是横波C．阳光下的肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉的结果D．光不能发生多普勒效应9. 下列几个光现象中，说法正确的是（）A．水中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象B．激光虽然是人类制造，但是与自然光的特性相同C．在阳光照射下肥皂泡上出现彩色花纹是光的折射产生的色散现象D．通过两支铅笔夹成的狭缝看点亮的日光灯出现彩色条纹是光的衍射现象10. 利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。

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）1. 对2. 错3. 对4. 对5. 对三、简答题1. 偏振现象是指光中的电场振动方向在某一平面上的变化。

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(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.。

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 。

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 oC 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 / 2B λ / 2n oC λ / 2n eD λ / 2(n o-n e)解：本题答案为D7. 一束圆偏振光经过四分之一波片后，（）A. 仍为圆偏振光B. 为线偏振光C. 为椭圆偏振光D. 为自然光解：本题答案为B。

高中物理-光的偏振练习

2024-2025学年高二物理同步学与练(人教版)4.6 光的偏振 激光 (解析版)

高二物理光的偏振试题

光的偏振典型习题

高中物理 第五章 第三节 光的偏振同步练测 鲁科版选修34

光的偏振练习题计算偏振光的振动方向和光强

高中物理 6. 光的偏振 激光 课后练习、课时练习

光的偏振和偏振方向练习题

光的偏振习题(附答案)

光的偏振习题(附答案)

19光的偏振习题解答.

2024-2025学年高二物理同步学与练(人教版)4.6 光的偏振激光 (解析版)

高中物理第五章第三节光的偏振同步练测鲁科版选修34

高中物理 6. 光的偏振激光课后练习、课时练习