大学物理第14章答案习题14

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1、习题十四14-1自然光是否一定不是单色光?线偏振光是否一定是单色光？答：口然光不能说一定不是单色光.因为它只强调存在大量的、各个方向的光矢量，并耒要求各方向光矢量的频率不一样.线偏振光也不一定是单色光.因为它只要求光的振动方向同一，并未要求各光矢的频率相同.14-2用哪些方法可以获得线偏振光?怎样用实验来检验线偏振光、部分偏振光和口然光？答:略.14-3一束光入射到两种透明介质的分界面上时，发现只有透射光而无反射光，试说明这束光是怎样入射的?其偏振状态如何？答：这束光是以布儒斯特角入射的•其偏振态为平行入射面的线偏振光.14-4什么是光轴、主截面和主

2、平面?什么是寻常光线和非常光线?它们的振动方向和各自的主平面有何关系？答：略.14-5在单轴晶体屮，e光是否总是以c/化的速率传播?哪个方向以c/®的速率传播？答：幺光沿不同方向传播速率不等，并不是以c/饰的速率传播.沿光轴方向以c/坷的速率传播.14-6是否只冇自然光入射晶体时才能产生0光和€光？答：否.线偏振光不沿光轴入射晶体时，也能产生0光和幺光.14-7投射到起偏器的口然光强度为/。，开始时，起偏器和检偏器的透光轴方向平行.然后使检偏器绕入射光的传播方向转过130°,45°,60°，试分別求出在上述三种情况下，透过检偏器示光的强度是人的几倍？

3、解：由马吕斯定律有/7/]=—cos230°=_/（）I2=^-cos245°=-/02240厶=—cos260°=—/0-280311所以透过检偏器后光的强度分别是人的倍.°84814-8使自然光通过两个偏振化方向夹角为60°的偏振片时，透射光强为人，今在这两个偏振片之间再插入一偏振片，它的偏振化方向与询两个偏振片均成30°，问此时透射光/与人之比为多少？解：由马吕斯定律心¥曲30。曲30。=欝=r2-25cos2a}=54°44—,COS6Z]35°16'14-9H然光入射到两个重叠的偏振片上.如果透射光强为，（1）透射光最大强度的三分之一,（

4、2）入射光强的三分Z-,则这两个偏振片透光轴方向间的夹角为多少？解：（1）又14-10一束自然光从空气入射到折射率为1.40的液体表面上，其反射光是完全偏振光•试求：（1）入射角等于多少?（2）折射角为多少？I40解：（1）tang=〒，・・・io=54°28‘y=90°-Zo=35°3214-11利用布儒斯特定律怎样测定不透明介质的折射率?若测得釉质在空气中的起偏振角为58°,求釉质的折射率./I解：由tan58°=了，故h=1.6014-12光由空气射入折射率为斤的玻璃.在题14-12图所示的各种情况中，用黑点和短线把反射光和折射光的振动方向表示

5、出来，并标明是线偏振光还是部分偏振光.图屮i幻°Jo=arctann.题图14-12题解14-12图题14-13图*14-13/III果一个二分之一波片或四分之一波片的光轴与起偏器的偏振化方向成30°角，试问从二分Z—波片述是从四分Z—波片透射出来的光将是：(1)线偏振光？(2)圆偏振光？(3)椭圆偏振光?为什么？解：从偏振片出射的线偏振光进入晶（波）片后分解为O疋光，仍沿原方向前进，但振方向相互垂直（。光矢垂直光轴，w光矢平行光轴）.设入射波片的线偏振光振幅为4,则有Ae=Acos30°=——A,2o,w光虽沿同一方向前进，但传播速度不同，因此两光

6、通过晶片后有光程羌.若为二分之一波片，。疋光通过它后冇光程差4=召，位相差△0=龙，所以透射的是线偏振光.因为由相互垂直振动的合成得22%yc小a•o人—+^r-2—COSA69=Sill-A69A/A/4人2jrX2若为四分之一波片，则0,0光的A二一，位相差A©二一，此ntcos=0,sin（p=1=1即透射光是椭圆偏振光.*14-14将厚度为lnrni且垂直于光轴切出的石英品片，放在两平行的偏振片Z间，对某一波长的光波，经过晶片后振动面旋转了20°.问石英晶片的厚度变为多少时，该波长的光将完全不能通过？解：通过晶片的振动面旋转的角度©与晶片厚

7、度d成正比.要使该波长的光完全不能通过第二偏振片，必须使通过晶片的光矢虽的振动面旋转90°.02：0=〃2：〃］x1=4.5mm20°