09第十八章 光的偏振作业答案.doc

作业九（第十八章 光的偏振） 选择题 [ A ]1、（基础训练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 / 3． (C) 1 / 4． (D) 1 / 5． 【提示】自然光I0通过一偏振片后，透射的偏振光光强恒为；线偏振光I1通过一偏振片后，透射的偏振光光强为；所以；； 依题意，，解得： [ D ]2、（基础训练6）自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为 （A）完全线偏振光且折射角是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° 【提示】依题意，入射角为布儒斯特角=60°， 根据，得折射角为 [ D ] 3、（自测提高?1）某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 (A) 35.3°． (B) 40.9°． (C) 45°． (D) 54.7°． (E) 57.3°． 【提示】 [ B ] 4、（自测提高3）一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为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 （A）30° （B）45° （C）60° （D）90° 【提示】 如图，设出射光的光强为I＝I0 / 8时，P1和P2的夹角为； 自然光I0相继通过三个偏振片后的出射光强为： ， 解得： 所以，P2最少逆时针转过，即可使出射光的光强为零。 填空题 5、（基础训练8）要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，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光强的 1/4 倍 ． 【提示】（1）依题意，入射光的振动方向、P1、P2的相对位置如图所示，可使线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°。 （2）偏振光通过2块偏振片后的透射光强为： ， 可见，当时，透射光强最大，是原来光强的1/4倍。 6、（自测提高?5）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S1和S2的一侧分别加一同质同厚的偏振片P1、P2，则当P1与P2的偏振化方向相互 平行 时，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹． 【提示】为了看到清晰的条纹，两束光必须满足相干条件：频率相同，振动方向相同，相位差恒定。 为了满足“振动方向相同”，两个偏振片的方向要相互平行。 7、（自测提高?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．n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0＝arctg (n2/n1)，i≠i0．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． 【提示】i0是布儒斯特定律角。作图时注意细节。 8、（自测提高?8）如图18-14所示，P1、P2为偏振化方向间夹角为??的两个偏振片。光强为I0的平行自然光垂直入射到P1表面上，则通过P2的光强I＝。若在P1、P2之间插入第三个偏振片P3，则通过P2的光强发生了变化。实验发现，以光线为轴旋转P2，使其偏振化方向旋转一角度??后，发生消光现象，从而可以推算出P3的偏振化方向与P1的偏振化方向之间的夹角(( ＝。（假设题中所涉及的角均为锐角，且设(( ?）。 【提示】（1）光强为I0的自然光，相继通过两个偏振片： （2）以下三种情况是否都符合题意？是否可以统一用一个式子表示？大家讨论。 计算题 9、（基础训练14）将两个偏振片叠放在一起，此两偏振片的偏振化方向之间的夹角为，一束光强为I0的线偏振光垂直入射到偏振片上，该光束的光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向皆成30°角。 （1）求透过每个偏振片后的光束强度；求透过每个偏振片后的光束强度。 (2) 若将原入射光束换为强度相同的自然光，求透过每个偏振片后的光束强度． 解：(1) 透过第一个偏振片的光强I1为：I