高中物理 第五章光的偏振

高中物理 第五章光的偏振
高中物理 第五章光的偏振

§5.1 自然光与偏振光

1.两个理想、正交的偏振片A 、B 之间加入一理想的偏振片C ,且C 以角速度ω旋转,强度为I 0的单色自然光垂直入射到偏振片A 上,试求偏振片B 后的出射光强.

解 强度为 的自然光,经过理想偏振片A后,变为强度为 的线偏振光,题中给出偏振片C透振方向与A透振方的夹角为ωt ,与B透振方向的夹角为(2 —ωt ).由马吕斯定律,B后线偏振光的强度为

出射光强与偏振片C透振方向的方位有关.当

时,出射光强为零;

当 时,出射光强最大,为 .

§5.2 平面偏振光与部分偏振光 1.将两块理想的偏振片P 1和P 2共轴放置如例5-1图.然后用强度为I 1的自然光和强度为I 2的平面偏振光同时垂直入射到偏振片P 1上,从P 1透射后又入射到偏振片P 2上,试问:

(1)P 1放置不动,将P 2以光线方向为轴转动一周,从系统透射出来的光强如何变化?

(2)欲使从系统透射出来的光强最大,应如何设置P 1和P 2?

解: (1)已知入射的自然光强度为I 1,平面偏振光的强度为I 2,设入射时平面偏振光的振动面与P 1的透振方向的夹角为

,P 1和P 2的透振方向之间夹角为 ,则从系统透射出来的光

强为

要使P2以光线方向为轴转动—周,将连续地改变,光强就按上式从极大变到极小,又从极小变到极大作周期性的变化.当时,光强为极大

当时,光强为零.

(2)由(1)得到的可知,只有当或,同时,通过系统的光强最大。因此,在实验步骤上应先固定P1、转动P2使透射光强达到一最大值.表明已调到或;再让P1和P2同步旋转,使透射光强再度达最大值时,表明已调到,此时因同时满足了(或)和,所以通过系统的光强最大.

2.通过偏振片观察—束部分偏振光.当偏振片由对应光强最大的位置转过时,其光强减为一半.试求这束部分偏振光中的自然光和平面偏振光的强度之比以及光束的偏振度。

解:部分偏振光相当于一自然光和一平面偏振光强度的叠加.设自然光的强度为,平面偏振光的强度为,部分偏振光的强度为.当偏振片对应于最大强度位置时,

通过偏振片的平面偏振光的强度仍为,而自然光的强度为,即透过的总光强为

再转过后,透射光的强度变为

根据题意,,即

整理后,得

这说明入射的部分偏振光相当于强度相等的一自然光和一平面偏振光的叠加。

该束光的最大光强

最小光强

2

min n I I

由此可以求出偏振度

3.在折射率为n 1的基板上,涂制一层折射率为n 的介质薄膜,一束电矢量在入射面内的平面偏振光,入射到基板和薄膜上.改变入射光的方向,使直接从基板透射的光和通过介质薄膜后再透射的光的光强差最小,那么就可利用此时的入射角来确定介质薄膜的折射率n ,为什么?

解:两束透射光的强度相差最小的现象说明直接入射到基板上C 处的光和通过介质再入射到基板上D 处的光强度相等.这时两束透射光的强度之差,仅仅由于光在C 处和D 处的反射情况不同而引起.而入射在C 处和D 处的光,其光强相等必然是入射光在介质薄膜的上表面没有被反射,而是全部进入介质膜内.按题意,入射光的电矢量是平行于入射面的,当它入射在介质膜上而不被上表面反射,说明此时的入射角 恰好等于布儒斯特角.所以只要测出两束透射光强差达最小时的入射角 ,根据布濡斯特定律就可测定介质膜的折射率。

§5.3 光通过单轴晶体的双折射现象

1.强度为I 的自然光垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体上.两块晶体的主截面之间的夹角为 ,试求当 和 时,最后透射出来的光束的相对强度(不考虑反射、吸收等损失).

[解]: 自然光垂直入射到第一块晶体以后,被分解为o 光和e 光,由于光轴与晶体表面既不平行又不垂直,故o 光和e 光的传播方向并不相同。从第一块晶体出射后成为垂直于晶体表面的两束光,其强度为

当时,这两束光射入第二块晶体后,又分别被分解为o光和e光,其传播方向也要继续分离,以后的透射光将有四束,这四束光的强度分别为

相对强度为

当时,第—块晶体中的o光在第二块晶体中仍为o光;第一块晶体中的e光在第二块晶体中仍为e光.但由于原来相同的两块晶体,此时它们的光轴方向对称于表面的法线,e光在第一块晶体中的偏折方向与在第二块晶体中的偏折方向相反,因此从第二块晶体出射时,两束光的传播方向重合,复合为一束光.非相干叠加的结果其强度为

即与入射光强度相同.

§5.4 光在晶体中的波面

1.在正交的两偏振片P1和P2之间插入一钠光的四分之一波片C,一束强度为I 的钠光自然光垂直入射到偏振片P1上并通过这一系统.试问:旋转四分之一波片C一周,P2后的出射光强将出现几次极大和极小?并求出极大和极小的方位(用P1和C的夹角表示)和强度.

解自然光通过偏振片P1,变为线偏振光.设线偏振光振幅为A,则A=.线偏振光进入波片后,分解为o光和e光,o光、e光的振幅为

上式中为波片晶轴与偏振片P1透振方向的夹角.o光、e光过波片后有 /2的附加相位差.最后投影在P2的透振方向上,形成干涉.投影后的振幅为

投影后,两线偏振光有 的附加相位差,因此干涉光强应为

由上面结果可以看出,P2后的出射光强与夹角有关.当波片绕光线旋转一周,在的方位上,出射光强为零;在的方位上,出射光强最大,为.因此偏振片C旋转一周,出现4次零光强,4次最大光强.

§5.5 光在晶体中的传播方向

1.两完全相同的方解石晶体A、B前后排列(如图),强度为I的自然光垂直于晶体A的表面并通过这一系统, A、B主截面之间夹角为,(图中=0),求 = 00,450,900,1800时,由B出射的光线的数目和每个的强度(忽略反射、吸收等损失).

高中物理—光的折射与全反射测试

光的折射与全反射(一)测试 A 卷 一、选择题 1、目前,我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络,光纤通信是一种现代通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务. 关于光纤通信的下列说法, 正确的是() A.光纤通信利用光作为载体来传递信息B.光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理 C.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2、如图所示,两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点,且都垂直AB边射出三棱镜() A.a光的频率高B.b光的波长大C.a光穿过三棱镜的时间短D.b光穿过三棱镜的时间短 3、两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2,已知θ1>θ2 , 用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率,v1、v2 分别表示两单色光在水中的传播速度,则() A.n1< n2,v1 v2C.n1>n2,v1 n2,v1> v2 4、在光谱图上有一种称为“太赫”(terahertz)的辐射,它介乎微波和红外线之间,具有很强的穿透能力.英国物理学家林菲尔德发现,太赫光的用途强大,由医学研究至侦测大气中的化学物质. 关于“太赫”辐射与微波、红外线的论述,下列正确的有() A.太赫辐射的波长比微波长B.太赫辐射的光子能量比微波光子大 C.太赫辐射的衍射能力比红外线强D.太赫辐射与红外线相遇能发生干涉现象 5、如图所示,一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象,下列说法正确的是() A.红光偏折最大,紫光的偏折最小B.红光偏折最小,紫光的偏折最大 C.玻璃对红光的折射率比紫光大D.玻璃中紫光的传播速度比红光大 6、“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人,现有井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底各有一只青蛙(青蛙位于井底中央处),则()

第五章 光的偏振

第五章光的偏振 ●学习目标 理解自然光和线偏振光,理解马吕斯定律及布儒斯特定律。了解线偏振光的获得方法和检验方法。 ●教学内容 5.1 光的偏振状态 5.2 线偏振光的获得与检验 5.3 反射和折射时光的偏振 5.4 双折射现象 ●本章重点 线偏振光的获得、反射折射光的偏振 ●本章难点 反射与折射光的偏振 5.1 光的偏振状态 光是横波,对横波的讨论包含对振动方向的讨论。在一个垂直于光传播方向的平面内考察,光振动的方向不一定是各向同性的,可能在某一个方向振动强,在另一个方向弱(甚至为零),这称为光的偏振现象。偏振是横波区别于纵波的一个最明显的特点,光的偏振现象是表明光是横波的直接证明。 一、自然光与线偏振光的定义 如果一束光的光矢量E只沿一个固定的方向振动,我们把这样的光称为线偏振光(或面偏振光),光矢量与光传播方向所组成的平面称为振动面。由原子(或分子)跃迁发出的每一个光波列,都有其自身的振动方向,故都是线偏振光。不过我们通常所说的线偏振光(简称偏振光),不是指某个波列,而是指一束光是偏振光,意即光束中所有的波列都有相同的振动方向。实际光源都由大量的分子、原子组成,由于自发辐射的随机性,普通光源发出的光,是大量的不同振动方向的光波列的集合。在一个与光传播方向垂直的平面内考察,光矢量沿各方向

的平均值相等,没有哪一个方向的光振动较其它方向占优势,这种光叫做自然光,自然光是非偏振的。较为定量的描述是:自然光中的每一波列的光矢量,都可以在任意给定的两个互相垂直的方向上进行分解,其结果是将自然光分成两束光强相等、振动方向互相垂直的,没有确定相位差的偏振光,如下图所示。 自然光可以分解成两个独立的振动方向互相垂直的偏振光部分偏振光是介于偏振光与自然光之间的一种光,例如把一束偏振光与一束自然光混合,得到的光就属于部分偏振光。在垂直于光传播方向的平面内,光矢量的振动方向沿各个方向分布,但沿某一方向的振动最强,沿它的垂向振动最弱。相对于部分偏振光,线偏振光又叫完全偏振光。 二、自然光和偏振光的表示方法 常用一些简单的图形来表示自然光、偏振光和部分偏振光,见右图所示。用短线(或)|表示平行于纸面的光振动,圆点·表示垂直于纸面的光振动。在右图中,(a)为自然光,它的两个互相垂直的光振动的强度相等;(b)、(c)为偏振光,它们 的光矢量都只沿一个方向振动;(d)、(e)为部分偏振光;(d)中较多,表示平行纸面的光振动较强;(e)中·较多,表示垂直纸面的光振动较强。 自然光、偏振光和部分偏振光的图示 5.2 线偏振光的获得与检验

物理人教版高中选修3-4《光的偏振》教学设计讲课教案

物理人教版高中选修3-4《光的偏振》教 学设计

《光的偏振》教学设计 江西石城中学:温树平 342700 教材内容:新课标人教版选修3-4 第十三章第六节《光的偏振》高二年级 教学目标: 一.知识目标: 1.知道振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象 2.知道偏振光和自然光的区别,知道光的偏振说明光是横波二.能力目标: 1.学习科学研究的思维方法,体会科学发展的严密性。 2.培养学生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力。三.情感目标: 1. 培养良好的物理实验习惯,学会用理论指导实践,用实验来验证理论. 2. 知道在学习物理的过程中,做好实验的重要性. 教学重难点: 重点: 1. 使学生了解偏振现象及运用光的偏振知识来解释一些常见的光学现象 2. 知道只有横波才有偏振现象,知道光有偏振现象所以光是一种横波 难点:

通过两个演示实验让学生接受光有偏振现象,因为偏振是学生接触的一个新概念,所以做好演示实验并通过设疑如何引导学生思考、讨论、类比、推理、判断得到结论是本节教学的关键和突破口。 教学方法: 教学是教师教学生学的双边活动,教师在课前必须对学生有一定了解。高二学生已经具有一定的抽象思维能力,但光的偏振现象对他们来说是完全陌生而又抽象的,而机械波的偏振现象相对形象些。故要本着由浅入深,新旧联系,全面系统的原则去讲课,先做好机械波模拟实验,使学生认识机械波的偏振,进而认识偏振是横波特有的现象作为知识铺垫后然后再做光的偏振实验,在分析光的偏振实验时,要引导学生理解实验的设计思路且与机械波实验相类比。偏振现象的应用属于了解性的,采用老师用幻灯片展示语言介绍,学生分析思考的方法,而不让学生课前预习查找,减轻学生课外学习负担,同时让学生知道光偏振并不是陌生的,而是在生产生活中很常见,激发学习兴趣。由于光的偏振现象的抽象性及学生的抽象思维能力有限,所以在教学中主要采用教师设疑,学生探讨的问题探究教学模式,让学生观察、思考、讨论,充分发表意见,这样既有利于突出重点,化解难点,又充分发挥了学生的主体性。教具:长绳、长轻弹簧、有狭缝的纸板、激光源、偏振片、powerpoint课件、flash课件、有摄像头的电脑 教学过程:

大学物理光的偏振试题及答案

电气系\计算机系\詹班 《大学物理》(光的偏振)作业5 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。当其中一偏振片以入射光线为轴慢慢转动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。 【 D 】 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 82sin 8sin cos 2020220I I I I === ααα ,所以4/πα=,若I=0 ,则需0=α或πα= 。可得。 3.一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 】 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°

高中物理人教版选修3-4《13.2全反射》教案

《全反射》的教案 ——基于新课程标准和理念的教学设计 马永江苏常州第四中学 一、教学目标 1、知识与技能 掌握临界角的概念和发生全反射的条件;知道什么是光疏介质和光密介质;能判断什么情况下会发生全反射,了解全反射现象的应用;通过实验培养学生的观察能力、分析推理能力和创新思维能力。 2、过程与方法 通过演示实验,学习探究科学的方法——比较法;通过实验设计和动手操作,经历科学探究的过程。 3、情感、态度与价值观 体验全反射实验的探究过程,感受实验探究的乐趣;通过互动实验,培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度;通过全反射现象的应用,培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯。 二、重点和难点 重点是全反射现象;难点是临界角概念和全反射条件。 三、教学方法:实验探究法 四、设计思路:本节课以实验为主线,通过一个带有魔术色彩的演示实验引入课题,再通过两个演示实验的对比,让学生观察、分析,揭示全反射的现象与产生条件,另外增加学生探究性实验,通过学生间的讨论、设计、动手及合作,使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面。最后通过全反射的应用介绍,开拓学生的视野。 五、主要教学过程 1、引入新课 演示一:用细铁丝穿过单摆小金属球,使其一端伸出作为把手,然后捏住把手,用蜡烛火焰的内焰将金属球熏黑,让学生观察。然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,现象发生了,放在水中的铁球变亮了。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物,当老师从水中取出时,发现熏黑的铁球依然如故,将其再放入水中时,出现的现象和刚才一样,学生大惑不解,让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射。

2、新课教学 2.1实验探究 演示二:实验1:一束激光从空气射向半圆形玻璃砖的半圆面(如图1)。 实验2:一束激光从空气射向半圆形玻璃砖直边的圆心O(如图2)。 图1 图2 教师演示两遍实验后,让学生分组讨论后回答。 实验1现象:①当光沿着玻璃砖的半径射到直边上时,一部分光从玻璃砖的直边上折射到空气中,一部分光反射回玻璃砖内。 ②逐渐增大入射角,看到折射光远离法线,且越来越弱,反射光越来越强。 ③当入射角增大到某一角度,使折射角达到900时,折射光完全消失,只剩下反射光。 实验2现象:①当光沿着空气射向玻璃砖的直边的圆心O时,一部分光从玻璃砖的直边上折射到玻璃砖内,一部分光反射回空气中。 ②逐渐增大入射角,看到折射光远离法线,且越来越弱,反射光越来越强。 ③当入射角增大到接近900时,折射角小于900。 学生归纳不同点:①光从空气→玻璃,入射角>折射角;光从玻璃→空气,入射角<折射角; ②光从空气→玻璃,同时存在反射光和折射光;光从玻璃→空气,当入射角达到某个角度时折射角达到900,折射光完全消失。 师:我们考虑直边分界面上光的传播规律,从中可以得出什么结论? (一)什么是全反射现象? 引导学生回答:①光从玻璃射入空气时,当入射角大于或等于某一个角度时,折射角达到900,折射光完全消失,只剩下反射光的现象。②临界角:光从玻璃射向空气时,当折射角达到900时的入射角。 (二)产生全反射现象的条件是什么? 引导学生回答:①光从玻璃→空气;②入射角≥临界角。 师:在实验2中,光从空气射向玻璃,虽然入射角增大,反射角和折射角都增大,反射光增强,折射光减弱,但只有量变过程并没有实现质变。而在实验1中,光从玻璃射向空气,随

大学物理实验- 光的偏振

实验27 光的偏振 一、实验目的 1、观察光的偏振现象,加深对光的偏振的理解。 2、了解偏振光的产生及其检验方法。 3、观测布儒斯特角,测定玻璃折射率。 4、观测椭圆偏振光与圆偏振光。 5、了解1/2波片和1/4波片的用途。 二、实验原理 1、光的偏振状态 光是电磁波,它是横波。通常用电矢量E表示光波的振动矢量。 (1)自然光其电矢量在垂直于传播方向的平面内任意取向,各个方向的取向概率相等,所以在相当长的时间里(10-5秒已足够了),各取向上电矢量的时间平均值是相等的,这样的光称为自然光,如图27-l所示。 (2)平面偏振光电矢量只限于某一确定方向的光,因其电矢量和光线构成一个平面而称其为平面偏振光。如果迎着光线看,电矢量末端的轨迹为一直线,所以平面偏振光也称为线偏振光,如图27-2所示。 (3)部分偏振光电矢量在某一确定方向上较强,而在和它正交的方向上较弱,这种光称为部分偏振光,如图27-3所示。部分偏振光可以看成是线偏振光和自然光的混合。 (4)椭圆偏振光迎着光线看,如果电矢量末端的轨迹为一椭圆,这样的光称为椭圆偏振光。椭圆偏振光可以由两个电矢量互相垂直的、有恒定相位差的线偏振光合成得到。 (5)圆偏振光迎着光线看,如果电矢量末端的轨迹为一个圆,则这样的光称为圆偏振光。圆偏振光可视为长、短轴相等的椭圆偏振光。 图27-4 椭圆偏振光

2、布儒斯特定律 反射光的偏振与布儒斯特定律 如图27-5所示,光在两介质(如空气和玻璃片等)界面上,反射光和折射光(透射光)都是部分偏振光。当反射光线与折射光线的夹角恰为90°时,反射光为线偏振光,其电矢量振动方向垂直于入射光线与界面法线所决定的平面(入射面)。此时的透射光中包含平行于入射面的偏振光的全部以及垂直于入射面的偏振光的其余部分,所以透射光仍为部分偏振光。由折射定律很容易导出此时的入射角 α 满足关系 1 2 tan n n = α (27-1) (27-1)式称为布儒斯特定律,入射角 α 称为布儒斯特角,或称为起偏角。若光从空气入射到玻璃(n 2约为1.5),起偏角约56°。 3、偏振片、起偏和检偏、马吕斯定律 (1)由二向色性晶体的选择吸收所产生的偏振 自然光 偏振光 偏振片 P 1P 2 I 0 起偏器 检偏器 自然光 I ' 图a 偏振片起偏 图b 起偏和检偏 图27-6 偏振片 有些晶体(如电气石)、长链分子晶体(如高碘硫酸奎宁),对两个相互垂直振动的电矢量具有不同的吸收本领,这种选择吸收性称为二向色性。在两平板玻璃间,夹一层二向色性很强的物质就制成了偏振片。自然光通过偏振片时,一个方向的电矢量几乎完全通过(该方向称为偏振片的偏振化方向),而与偏振化方向垂直的电矢量则几乎被完全吸收,因此透射光就成为线偏振光。根据这一特性,偏振片既可用来产生偏振光(起偏),也可用于检验光的偏振状态(检偏)。 (2)马吕斯定律 用强度为I 0的线偏振光入射,透过偏振片的光强为I ,则有如下关系 θ 20cos I I = (27-2) (27-2)式称为马吕斯定律。 θ是入射光的E 矢量振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角。以入射光线为轴转动偏振片,如果透射光强I 有变化,且转动到某位置时 I =0,则表明入射 光为线偏振光,此时θ =90°。 4、波片 (1)两个互相垂直的、同频率的简谐振动的合成 设有两各互相垂直且同频率的简谐振动,它们的运动方程分别为 )cos() cos(2211?ω?ω+=+=t A y t A x (27-3) 合运动是这两个分运动之和,消去参数t ,得到合运动矢量末端运动轨迹方程为 )(sin )cos(2122 12212 22212????-=--+A A xy A y A x (27-4) 上式表明,一般情况下,合振动矢量末端运动轨迹是椭圆,该椭圆在2122A A ?的矩形范围内。如果(27-3)式表示的是两线偏振光,则叠加后一般成为椭圆偏振光。下面讨论相位 差 12???-=?为几种特殊值的情况。 ①当π?k 2=?( k =0, ±1, ±2, …)时,(27-4)式变为

第五章 光的偏振

第五章 光的偏振 1 试确定下面两列光波的偏振态。 )]2/cos()cos([01πωω--+-=kz t e kz t e A E y x )]2/sin()sin([02πωω--+-=kz t e kz t e A E y x 解:(1)两分振动的振幅:A x =A y =A 0 ,相位差:φy -φx = -π/2 所以该光为左旋圆偏振光。 (2)振动方程可写为: )]2/2/cos()2/cos([01ππωπω+--++-=kz t e kz t e A E y x 两分振动的振幅:A x =A y =A 0 ,相位差:φy -φx = -π/2 该光仍然为左旋圆偏振光。 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。两偏振片的透振方向的夹角为600,若观察到两表面的亮度相同,则两表面的实际亮度比是多少?已知光通过每一块偏振片后损失入射光能量的10%。 解:设直接进行观察的表面的强度为I 0,用偏振片进行观察的表面的强度为I ;已知两偏振片透振方向的夹角θ=600。 表面反射的光经过第一个偏振片后的光强度:I I I 20 9%)101(21=-= ' 经过第二个偏振片后的光强度:I I I 80081%)101(cos 2=-'=''θ 因观察到两表面的亮度相等,则有:0I I ='' 解得两表面的实际亮度之比:10:1800:81:0≈=I I 3 两个尼科耳N 1和N 2的夹角为600,在它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的透振方向的夹角为何值时,通过系统的光强最大?设入射光强度为I 0,求此时所能通过的最大光强。 解:设第三个尼科尔N 3与第一个N 1的夹角为θ,则与第二个N 2的夹角有两种情况: (1)β= 600 -θ (2)β= 600 +θ 在β= 600 -θ的情况下: 设平行自然光的强度为I 0, 通过N 1的光强度为: 012 1I I = 通过N 3的光强度为: θθ20213cos 2 1cos I I I == 图(1) 图(2) 最后通过N 2的光强度为: )60(cos cos 2 1)60(cos 02200232θθθ-=-=I I I 应用三角变换公式:)]cos()[cos(21cos cos y x y x y x ++-= 化简得到:2002]2 1)602[cos(81+-=βI I 使I 2取极大值的条件:1)602cos(0=-β 即:030=β,或:030=θ, N 3与N 1的夹角:030=θ 最后通过系统的光强度:0232 9I I = 用同样的方法可解出图(2)中,N 3与N 1的夹角:030=θ 4 在两个正交的理想偏振片之间,有一个偏振片以匀角速度ω绕光的传播方向旋转(见图),若入射的自然光强度为I 0,试证明透射光强度为: )4c o s 1(16 0t I I ω-=

高中物理选修3-4光的折射和全反射

第I卷(选择题) 请点击修改第I卷的文字说明 评卷人得分 一、选择题(题型注释) ~ 1.(单选)如图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为() A. 2 B. 1.5 C. 3 D. 2 2. 如图所示是一种折射率 3 n的棱镜。现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入 射角的大小i=60°,求: ( (1)光在棱镜中传播的速率; (2)画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图,要求写出简要的分析过程。 3.(多选)一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面,则下列说法正确的是:() A.当入射角大于450时会发生全反射 B.无论入射角多大,折射角都不会超过450 C.入射角为450时,折射角为300 D.当入射角为arctan2时,反射光线跟折射光线恰好垂直 …

第II卷(非选择题) 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人得分 二、填空题(题型注释) \ 4.直角玻璃三棱镜的截面如图所示,一条光线从AB面入射,ab为其折射光线,ab与AB 面的夹角α= 60°.已知这种玻璃的折射率n =2,则: ①这条光线在AB面上的的入射角为; ②图中光线ab (填“能”或“不能”)从AC面折射出去. 5.如图所示,一个用透明材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC.现在有一束单色光从空气中以θ=45°的入射角自直角边AB射入,折射时的偏转角为15°,然后光线射到AC 面而刚好发生了全反射,则这种透明材料的折射率为________,全反射的临界角为_________,角∠A=________. ? 6.如图所示,用某种透光物制成的直角三棱镜ABC;在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2,在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像__________________,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4,使P3________,P4________.记下P3、P4的位置,移去大头针和三棱镜,过P3、P4的位置作直线与AB面相交于D,量出该直线与AB面的夹角为45°.则该透光物质的折射率n=________,并在图中画出正确完整的光路图. 评卷人得分 ¥ 三、实验题(题型注释)

19光的偏振习题解答资料

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

高中物理-光的偏振练习

高中物理-光的偏振练习 1.(辽宁省大连市高二下学期期中)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是( C ) A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象 C.光的衍射现象、偏振现象 D.光的直线传播现象 解析:光的干涉、衍射和偏振现象证明了光的波动性,故选C。 2.(多选)(沈阳二中高二下学期期中)以下关于光的说法正确的是( AC ) A.光纤通信是利用了全反射的原理 B.太阳光是偏振光 C.当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高,是多普勒效应 D.光的双缝干涉实验中,在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹 解析:光纤通信利用了全反射原理,A对;太阳光是自然光,B错;火车汽笛音调变化是多普勒效应,C正确;光的双缝干涉实验中,光屏上某一位置条纹亮暗不变,D错。 3.(山东省潍坊一中高二下学期月考)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(如图)。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( D ) 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° 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

高中物理 第四章4.3 认识光的全反射现象》教案 粤教版选修3-4

认识光的全反射现象教案 一、教学目标 1.知识与技能: (1)理解光的全反射现象; (2)掌握临界角的概念和发生全反射的条件; (3)了解全反射现象的应用. 2.过程与方法: 通过观察演示实验,理解光的全反射现象,概括出发生全反射的条件,培养学生的观察、概括能力;通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波澜,培养学生透过现象分析本质的方法、能力. 3.情感态度与价值观 (1)渗透学生爱科学的教育,培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯。 (2)生活中的物理现象很多,能否用科学的理论来解释它。 (3)更科学的应用生活中常见的仪器、物品. 二、重点、难点分析 1.重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件,折射角等于90°时的入射角叫做临界角,当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时,如果入射角等于或大于临界角就发生全反射现象. 2.全反射的应用,对全反射现象的解释.光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反射现象制成的;海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然现象. 三、教具 1.全反射现象演示仪,接线板,烟雾发生器,火柴,产生烟雾的烟雾源,半圆柱透明玻璃砖(半圆柱透镜),弯曲的细玻璃棒(或光导纤维). 2.烧杯,水,蜡烛,火柴,试管夹、镀铬的光亮铁球(可夹在试管夹上). 3.自行车尾灯(破碎且内部较完整). 4.直尺 四、主要教学过程 (一)引入新课 演示Ⅰ将光亮铁球出示给学生看,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛上熏黑,(将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制,一定要全部熏黑,再让学生观察.)然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮.好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上黑色物质,当老师把试管夹从水中取出时,发现熏黑的铁球依然如故,再将其再放入水中时,出现的现象和前述一样,学生大惑不解,让学生带着这个疑问开始学习新的知识——全反射现象. (二)新课教学 1.全反射现象. (1)光密介质和光疏介质. 光密介质:对于两种介质来说,光在其中传播速度较小的介质,即绝对折射率较大的介质; 光疏介质:对于两种介质来说,光在其中传播速度较大的介质,即绝对折射率较小的介质。 光疏介质和光密介质是相对的.例如:水、空气和玻璃三种物质相比较,水对空气来说是光密介质,而水对玻璃来说是光疏介质。 思考:光线由光疏介质射入光密介质时(例如由空气射入水),折射角-----于入射角; 光线由光密介质射入光疏介质时(例如由水射入空气),折射角-----于入射角。 (2)全反射现象 既然光线由光密介质射入光疏介质时,折射角大于入射角,由此可以预料,当入射角增大到一定程度时,折射角就会增大到90°,如果入射角再增大,会出现什么情况呢? 观察实验:

高中物理光的偏振知识点归纳

高中物理光的偏振知识点归纳 1、高中物理光的偏振发现说明 1808年,马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。在进一步研究光的简单折射中的偏振时,他发现光在折射时是部分偏振的。因为惠更斯曾提出过光是一种纵波,而纵波不可能发生这样的偏振,这一发现成为了反对波动说的有利证据。1811年,布吕斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。 2、高中物理光的偏振产生方法 从自然光获得线偏振光的方法有以下四种: 1、利用反射和折射。 2、利用二向色性。 3、利用晶体的双折射。 4、利用散射。 另外,线偏振光可以经过波晶片产生圆偏振光和椭圆偏振光。 3、高中物理光的偏振度 在部分偏振光的总强度中,完全偏振光所占的成分叫做偏振度。 特征:偏振度的数值愈接近1,光线的偏振化程度就愈纯

粹,一般偏振度都小于1。 4、高中物理光的偏振应用 页 1 第 电子表的液晶显示用到了偏振光 两块透振方向相互垂直的偏振片当中插进一个液晶盒,盒内液晶层的上下是透明的电极板,它们刻成了数字笔画的形状。外界的自然光通过第一块偏振片后,成了偏振光。这束光在通过液晶时,如果上下两极板间没有电压,光的偏振方向会被液晶旋转90度(这种性质叫做液晶的旋光性),于是它能通过第二块偏振片。第二块偏振片的下面是反射镜,光线被反射回来,这时液晶盒看起来是透明的。但在上下两个电极间有一定大小的电压时,液晶的性质改变了,旋光性消失,于是光线通不过第二块偏振片,这个电极下的区域变暗,如果电极刻成了数字的笔画的形状,用这种方法就可以显示数字。 在摄影镜头前加上偏振镜消除反光 在拍摄表面光滑的物体,如玻璃器皿、水面、陈列橱柜、油漆表面、塑料表面等,常常会出现耀斑或反光,这是由于光线的偏振而引起的。在拍摄时加用偏振镜,并适当地旋转偏振镜面,能够阻挡这些偏振光,借以消除或减弱这些光滑物体表面的反光或亮斑。要通过取景器一边观察一边转动镜面,以便观察消除偏振光的效果。当观察到被摄物体的反光

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 4. 在两个理想的偏振片之间有一个偏振片以匀角速度ω绕光的传播方向旋转(见题 5.4图),若入射的自然光强为I 0,试证明透射光强为 N 1 题5.3图

高中物理选修34全反射教案

13.2 全反射 【教学过程】 (一)引入新课 让学生甲到黑板前完成图1及图2两幅光路图(完整光路图) 图1 图2 (估计学生甲画图时会遗漏反射光线) 师:光在入射到空气和水的交界面处时,有没有全部进入水中继续传播呢? 生:有一部分被反射回去。 (学生甲补画上反射光线) 师:很好。甲同学正确地画出了光从空气进入水中时的折射角… 生:小于入射角。 师:光从水中进入空气时,折射角… 生:大于入射角。 师:对。那么如果两种介质是酒精和水呢?请乙同学到前面来完成光路图。 图3 图4 学生乙顺利完成两图。 (二)进行新课

1.光密介质和光疏介质 (1)给出光密介质和光疏介质概念。 (2)让学生指出图1中的光密介质和光疏介质,再指出图2中的光密介质和光疏介质。让学生自己体会出一种介质是光密介质还是光疏介质其实是相对的。 (3)(投影片出示填空题) 光从光疏介质进入光密介质,折射角________入射角;光从光密介质进入光疏介质,折射角________入射角。 (本题让学生共同回答) 2.全反射 (设置悬念,诱发疑问) 师:在图2和图3中,折射角都是大于入射角的。设想,当入射角慢慢增大时,折射角会先增大到90°,如果此时我们再增大入射角,会怎么样呢? (这时可以让学生自发议论几分钟) 生甲:对着图2说,可能折射到水中吧?。 师:可能会出现图5这种情况吗? (其余学生有的点头,有的犹疑) 生乙:应该没有了吧? 生丙:最好做实验看看。 师:好,那就让我们来做实验看看。 (1)出示实验器材,介绍实验。 师:半圆形玻璃砖可以绕其中心O 在竖直面内转动如图6所示,入射光方向不变始终正对O 点入射。 图 7 图8

大学物理实验光的偏振思考题答案

1、首先,光强的计算并不是利用合成矢量来计算的,光强与振幅的平方成正比,振幅即矢量的模;其次,不论是人眼还是探测器,都不可能接收瞬时光强,即光矢量的振幅大小;最重要的一点,矢量的合成是有条件的,这一点物理光学中有很详细的解释,即必须是相干光才能合成,而自然光一般为非相干光。非相干光的光强叠加只是不同光线光强的简单叠加。因而,只要有光线,光强恒大于0。但相干光与此不同,会有等于0的情况。 2、因为其不是偏振光,所以光强I不发生变化。 3、光的偏振实验中,如果在一组相互正交的偏振片之间插入一块半波片,使其光轴和起偏器的偏振轴平行,则透过检偏器的光斑还是暗的。因为经过起偏器后的线偏振光的偏振方向与波片光轴平行,与波片光轴垂直方向没有分量,此时不发生双折射效应,经过波片后仍然是原方向振动的线偏振光,所以消光。 将检偏器旋转90度后,光斑的亮暗有变化,变亮,因为经过波片后仍然是原方向振动的线偏振光,检偏器旋转90度后正好与线偏振光振动方向一致。 这个问题的关键在于波片的光轴和起偏器偏振轴平行,线偏振光经过后不改变偏振方向。我们知道线偏振光经过1/2波片偏振方向是要关于光轴(或者快轴,或者慢轴)对称的。当线偏振光偏振方向平行或者垂直与快轴或者慢轴时,波片不起改变偏振态的作用,不仅1/2波片如此,其它波片也这样。 4、用一个偏振片就能分辨。当自然光通过偏振片时,无论偏振片怎么旋转或者是静止(以光的传播方向为轴)光的强度都不会发生变化。 当圆偏振光通过偏振片时,保持偏振片不动,你会发现光的强度呈周期性变化,而且会出现消光。当圆偏振光与自然光的混合光通过偏振片时,保持偏振片不动,你也会发现光的强度呈周期性变化,但不会出现消光。

第12章光的偏振--习题答案

第十四章 光的偏振和晶体光学 1. 一束自然光以30度角入射到玻璃-空气界面,玻璃的折射率 1.54n =,试计算(1)反射 光的偏振度;(2)玻璃-空气界面的布儒斯特角;(3)以布儒斯特角入射时透射光的偏振度。 解:光由玻璃到空气,354.50sin 1sin ,30,1,54.11212121=??? ? ??-====θθθn n n n o ①()()()() 06305.0tan 1tan ,3528.0sin 1sin 212212-=+-==+-- =θθθθθθθθp s r r 002 22 2 min max min max 8.93=+-=+-=p s p s r r r r I I I I P ②o B n n 3354.11tan tan 1121 =?? ? ??==--θ ③()() 4067.0sin 1sin ,0,57902120 21=+-- ===-==θθθθθθθθs p B B r r 时, 02 98364 .018364.011 ,8364.01=+-===-=P T r T p s s 注:若2 21 122,,cos cos p p s s t T t T n n ηηθθη=== )(cos ,212 2 22 2 0min 0max θθ-=+-= ==p s s p s p s p T T t t t t P I T I I T I 或故 2. 自然光以布儒斯特角入射到由10片玻璃片叠成的玻片堆上,试计算透射光的偏振度。 解:每片玻璃两次反射,故10片玻璃透射率( ) 20 22010.83640.028s s T r =-== 而1p T =,令m m I I in ax τ=,则m m m m I I 110.02689 0.94761I I 10.02689ax in ax in p ττ---= ===+++

高中物理选修3-4光的偏振

光的偏振 ●教学目标 一、知识目标 1.通过实验,认识振动中的偏振现象,知道只有横波有偏振现象. 2.了解偏振光和自然光的区别,从光的偏振现象知道光是横波. 3.了解日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用. 二、能力目标 1.通过机械波的偏振实验和光的偏振实验掌握类比研究物理问题的方法. 2.通过对光的偏振应用的学习,提高应用知识解决实际问题的能力. 三、德育目标 通过课外活动观察光的偏振现象培养学生联系实际学习物理的观念和习惯. ●教学重点 光的偏振实验的观察和分析. ●教学难点 光振动与自然光和偏振光的联系. ●教学方法 通过实验现象使学生认清机械波中横波的偏振现象,再通过机械波与光波的类比,实现轻松过渡,形成概念明确规律,并在应用中深化知识的理解. ●教学用具 柔软的长绳一根,带有狭缝的木板两块,细软的弹簧一根,电气石晶体薄片或人造偏振片两片,投影仪. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课

(一)复习横波和纵波的概念 [师]请同学们回忆一下机械波一节内容,举例说说什么是横波?什么是纵波? [生]振动方向和传播方向垂直的波叫横波,抖动水平软绳时产生的波就是横波,振动方向和传播方向一致的波叫纵波,像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波. [师]通过前几节课的学习,我们知道光具有波动性,那么光波究竟是横波还是纵波呢?我们先通过一个实验来看看怎么判断一种波是横波还是纵波. (二)偏振现象[演示一] 介绍课本图20—17装置,教师演示,引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况,看波能否通过狭缝传到木板的另一侧. [师]请一位同学来表述一下看到的现象. [生]对绳上形成的横波,当狭缝与振动方向一致时,波不受阻碍,能通过狭缝,而当狭缝与振动方向垂直时,波被狭缝挡住,不能通过狭缝传到木板另一端,对弹簧上形成的纵波,无论狭缝怎样放置,弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板另一侧. [师]表达得不错,还有同学要补充吗? [生]在绳上横波传播过程中,当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时,有部分振动能通过狭缝. [师]很好.横波的这种现象称为偏振现象,大家看到,纵波不会发生偏振现象,根据是否能发生偏振,我们可以判断一个机械波是横波还是纵波.虽然这种方法对判断机械波并非必要,但我们可以借助这种方法来判断光波是横波还是纵波. 二、新课教学 (一)光的偏振 [演示二] (教师介绍装置,强调起偏器P和检偏器Q的作用,演示同时引导学生认真观察随着检偏器Q的转动屏上光照强度的变化)

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:

相关文档
最新文档