《光的偏振习题》PPT课件

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1、光的偏振习题课你盼望彩虹,就应该容忍风雨补充:尼科耳(Nicol)棱镜(简称“尼科耳”)Nicol棱镜:如图,由方解石经过磨、剖、涂、粘而制成。磨:将端面与底面的交角由71°磨成68°;剖、涂、粘:是为了加入加拿大树胶。光轴在ACNM平面内,方向与AC成480,入射面取ACNM。(参见书P247,习题5.14)方解石的折射率no=1.658,ne=1.486,加拿大树胶的折射率n=1.550,O光入射角大于其临界角arcsin(1.550/1.658)=69012′被全反射,在CN处被涂黑层吸收。出

2、射偏振方向在ACNM面内的e光。Nicol制作困难,价格较贵,有效使用截面很小,但透明度好,不带颜色,能产生完善的线偏振光。(书P230格兰·汤姆逊棱镜原理与上述类似)尼科耳可作起偏器和检偏器:···I0I1e光N起偏若在e光后再加一尼科耳N′,设两尼科耳的主截面之间的夹角为α,则透射光强遵从马吕斯定律,即5.1自然光通过两个偏振化方向间成600的偏振片,透射光强为I1。今在两个偏振片之间再插入另一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成300角,则透射光强为多少?解:设入射的自然光强为I0,I0P1

3、则透过第一个偏振片后光强变为I0/2。I0/2透过第二个偏振片后光强变为I1,即:I1P2α由此得两偏振片间加入另一偏振片后,I0P1I0/2I2P3300I3P2600透射的光强变为:5.2自然光入射到两个互相重叠的偏振片上。如果透射光强为:(1)透射光最大强度的三分之一,或(2)入射光强度的三分之一,则这两个偏振片的偏振化方向间的夹角是多少?解:自然光入射到两个互相重叠的偏振片上,透射光强度为:两偏振片的偏振化方向夹角为(2)由于透射光强I′为:所以有(θ:两偏振片透光方向的夹角)(1)当透射光强

4、为透射光最大强度的三分之一时,有两偏振片透光方向平行时,透过光强最大,为I0/2。线偏振光来入射,反射折射态不变。若以起偏角入射,反射线⊥折射线,平行振动全透射。5.4在如图所示的各种情况中,以非偏振光和偏振光入射于两种介质的分界面,图中i0为起偏振角,i≠i0,试画出折射光线和反射光线并用点和短线表示出它们的偏振状态。i●●●n1n2in1n2i0n1n2i0●●●n1n2i0n1n2●●●解:反射光线与折射光线如图所示。i●●●rir无反射光线r0i0●●●r0i0●●●r05.5水的折射率为1.

5、33,玻璃的折射率为1.50,当光由水中射向玻璃而反射时,起偏振角为多少?当光由玻璃射向水中而反射时,起偏振角又为多少?这两个起偏振角的数值间是什么关系?解:光由水中射向玻璃而反射时,起偏振角为光由玻璃中射向水而反射时,起偏振角为所以由于即二者互余。5.6光在某两种介质界面上的临界角是450,它在界面同一侧的起偏振角是多少?解:临界角β与折射率的关系为sinβ=n2/n1。在界面的同一侧的起偏振角为5.7根据布儒斯特定律可以测定不透明介质的折射率。今测得釉质的起偏振角i0=580,试求它的折射率。解:

6、由可得釉质折射率为:5.8已知从一池静水的表面反射出来的太阳光是线偏振光,此时,太阳在地平线上多大仰角处?解:此时,太阳光射向水面的入射角为太阳此时的仰角为习题集(光学)一、选择题18.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)干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱;(D)无干涉条纹。[B]分析:干涉条纹的间距不变自然光通过偏振片强度减半,其干涉明纹的亮度也会减弱。光强为I0

7、的自然光垂直穿过两个偏振片(偏振化方向成450角),19一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成450角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强I为:(A);(B);(C);(D)。[B]分析:I2I0P1I1=I0/2P2α则透射光强为:20两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂射其上时没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动1800时透射光强度发生的变化为:(A)光强单调增加;(B)光强先增加,后又减小至零;(C)光强先增加,后减小,再增加;(D)光强先增加,然后减

8、小,再增加,再减小至零。[B]分析:无光线通过时,两偏振片偏振化方向垂直。在其中一偏振片转动1800过程中,二偏振化方向由垂直先转到平行,又转到垂直,所以,I0P1I0/2P2无光线通过光强先增加,后又减小至零。光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片(偏振化方向成300角),21光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2,若P1和P2的偏振化方向的夹角α=300角,则透射光强度为:(A);(B);(C);(D);(E)3I0/8。[E]分析:I2I0P

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