第12章 光的偏振--习题答案.doc

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1、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，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，①②③注：若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片玻璃透射率而，令，则3.选用折射率为2.38的硫化锌和折射率为1.38的氟化镁作镀膜材料，制作用于氟氖激光（）的偏振分光镜。试问（1）分光镜的折射率应为多少？（2）膜层的厚度应为多少？解：（1）（起偏要求）（2）满足干涉加强，则而，

2、1.线偏振光垂直入射到一块光轴平行于界面的方解石晶体上，若光矢量的方向与警惕主截面成（1）30度（2）45度（3）60度的夹角，求光和光从晶体透射出来后的强度比？解：垂直入射，S波与p波分阶o光此时对应s波，e光此时对应p波，取，则（1）（2）（3）1.方解石晶片的厚度，晶片的光轴与表面成60度角，当波长的氦氖激光垂直入射晶片时（见图14-64），求（1）晶片内、光线的夹角；（2）光和光的振动方向；（3）、光通过晶片后的相位差。eo光轴第五题解图光轴图14-64习题5图解：垂直入射，o光、e光波失都延法线方向，而e光光线方向取，（适合nm）e光折射角，此即

3、与o光分离角e光折射率时，则6.一束汞绿光以60角入射到KDP晶体表面，晶体的，，若光轴与晶体表面平行切垂直于入射面，试求晶体中光与光的夹角。oe解：先求波矢方向由于光轴与入射面垂直，故与波矢垂直，所以光线与波矢同向，即o光与e光的夹角7.图14-69中并列放有两组偏振片，偏振片A透光轴沿铅直方向，偏振片B透光轴与铅直方向成方向。（1）若垂直偏振光从左边入射，求输出光强；（2）若垂直偏振光从右边入射，又为多少？设入射光强为ABBAI0I0图14-69习题11图解：（1）左边入射，入射光偏光方向与A光透光轴相同，故最后出射光强（2）右边入射8．图14-69中

4、并列放有两组偏振片，偏振片A透光轴沿铅直方向，偏振片B透光轴与铅直方向成方向。（1）若垂直偏振光从左边入射，求输出光强；（2）若垂直偏振光从右边入射，又为多少？设入射光强为ABBAI0I0图14-69习题11图解：（1）左边入射，入射光偏光方向与A光透光轴相同，故最后出射光强（2）右边入射9．电气石对光的吸收系数为，对光的吸收系数为，将它作成偏振片。当自然光入射时，若要得到偏振度为的透射光，问偏振片需要做成多厚？解：记，则故10．？？？？？？？？？11.一束线偏振的钠黄光（）垂直通过一块厚度为的石英晶片。晶片折射率为，，光轴沿方向（见图14-71），试对于

5、以下三种情况，决定出射光的偏振态。（1）入射线偏振光的振动方向与轴成角；（2）入射线偏振光的振动方向与轴成角；（1）入射线偏振光的振动方向与轴成角。解：y分量超前，右旋圆偏振为左旋圆偏振右旋椭圆偏振12．设计一个产生椭圆偏振光的装置，使椭圆的长轴方向在竖直方向，且长短轴之比为2：1。详细说明各元件的位置与方位。xy解：设起偏器与x轴的夹角为13．通过检偏器观察一束椭圆偏振光，其强度随着检偏器的旋转而改变。当检偏器在某一位置时，强度为极小，此时在检偏器前插入一块片，转动片使它的快轴平行于检偏器的透光轴，再把检偏器沿顺时针方向转过就完全消光。试问（1）该椭圆偏

6、振光是左旋还是右旋？（2）椭圆的长短轴之比？yx解：波片使y分量相位延迟，经波片后为线偏光，其振动方向为逆时针转（检偏器顺时针转消光），光矢量在一、三象限，y分量与x分量同相，说明原椭圆偏光y分量超前，故为右旋。波片只产生相位延迟，不改变振幅大小，14．为了决定一束圆偏振光的旋转方向，可将片置于检偏器之前，再将后者转至消光位置。此时片快轴的方位是这样的；须将它沿着逆时针方向转45才能与检偏器的透光轴重合。问该圆偏振光是右旋还是左旋？yx解：圆偏光经波片后变为线偏光，消光方向为逆时针转，说明线偏光为顺时转，即光矢量在二、四象限，y分量与x分量有的相位差，使y

7、分量落后，故原圆偏光y分量落后，为右旋。15．导出长、短轴之比为2：1，且长轴沿左旋和右旋椭圆偏振光的琼斯矢量，并计算这两个偏振光叠加的结果。解：左旋，右旋两者相加，，即沿x方向的线偏光16为测量波片的相位延迟角，采用图14-72所示的实验装置：使一束自然光相继通过起偏器、待测波片、和起偏器。当起偏器的透光轴和片的快轴沿轴，待测波片的快轴与轴成45角时，从片透出的是线偏振光，用检偏器确定它的振动方向便可得到待测波片的相位延迟角。试用琼斯计算法说明这一测量原理。起偏器快快慢慢检偏器yx待测波片图14-72习题19图yx解：待测波片后，波片后y分量与x分量位相

8、差为0，故为线偏振，偏振方向与x夹角17.将一块片插入两个前后放置