8 光的偏振习题详解

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1、第1页共6页8光的偏振习题详解习题册-上-8习题八一、选择题1．自然光从空气连续射入介质1和介质2（折射率分别为n和n）时，得到的反射光a12ia和b都是完全偏振光。已介质1和介质2的折射率之比为13，0则光的入射角i0为[]bnri1（A）30；（B）60；（C）45；（D）75。答案：An2解：由题意知，光在两种介质介面上的入射角都等于布儒斯特角，所以有nn12，tani0,tanitanrri0901n1n2所以tanritan(90)30n1由此得90i60，i30002．一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振

2、片P1、P2、P3后出射光强为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，要使出射光强为零，则P2至少应转过的角度是[]（A）30°；（B）45°；（C）60°；（D）90°。答案：B解：设开始时P2与另两者之一的夹角为，则根据马吕斯定律，出射光强为I022I022I0Icoscos(90)cossin2282即sin21，45说明当P2转过45°角度后即与另两者之一平行，从而出射光强为零。3．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角i0等于布儒斯特角，则在界面2的反射光[]（A）光强为零；i0（

3、B）是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面；１（C）是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面；２（D）是部分偏振光。答案：B解：根据起偏时的特性和布儒斯特定律可证明，当光由介质A入射于介质B时入射角为起偏振角，则其由介质B入射于介质A的角度也是起偏角。证明如下：1第2页共6页8光的偏振习题详解习题册-上-8设光由空气射入玻璃时的折射角为r，在表面“2”处由玻璃入射到空气的入射角为i0，则由图可知ir0。又根据布儒斯特定律有n2tani0，ir090n1n1所以tani0tanrtani0coti02n2n1可见，光再

4、由玻璃入射到空气时，也满足布儒斯特公式tani0。这说明此时的反射光n2也是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面。4．两偏振片的偏振化方向成30夹角时，自然光的透射光强为I1，若使两偏振片透振方向间的夹角变为45时，同一束自然光的透射光强将变为I2，则II21/为[]1233（A）；（B）；（C）；（D）。43162答案：B解：设入射自然光的光强为I0，则其通过第一块偏振片后光强减半，为I0/2。所以，根据马吕斯定律，通过第二块偏振片的光强为12IIcos02依题意，当30,II；45,II，即12132112IIcos30I，

5、IIcos45I1002002824I22所以I315．一单色光通过偏振片P投射到屏上形成亮点，若将P以入射光线为轴旋转一周，发现在转动过程中屏上亮点的亮度不变；再将一块四分之一波片置于P前，然后再转动P，发现屏上亮点产生明暗交替的变化，由此，判定入射光是[]（A）线偏振光；（B）圆偏振光；（C）部分偏振光；（D）自然光。答案：B解：分析题意后可知，经过1/4波片的光是线偏振光。因插入1/4波片前旋转P时屏上亮度不变，所以入射光只能是自然光或圆偏振光，而这两者中只有圆偏振光经过1/4波片后才会变成线偏振光，由此判断这一单色光为圆偏振光。2第3页共6页8光的偏振

6、习题详解习题册-上-8二、填空题1．一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上，若反射光是完全偏振的，则折射光束的折射角为_________；玻璃的折射率为__________。答案：30；3。解：此时入射角为起偏振角。根据布儒斯特定律，折射角为ri9030，玻璃的折0n2射率由tani，得到0n1nntani1tan6032102．如右图，如果从一池静水（n=1.33）的表面反射的太阳光是完全偏振的，那么太阳的仰角大致等于；这反射i0光E矢量的振动方向应与入射面（垂直，平行）。答案：37；垂直。解（1）据题意，此时光的入射角为起偏

7、角，按布儒斯特定律得n1.332iarctanarctan530n11由图示可知，仰角90i37；0（2）反射光是完全偏振光，其E矢量的振动方向垂直于入射面。3．当光线沿光轴方向入射到双折射晶体上时，不发生___________现象，沿光轴方向寻常光和非寻常光的折射率__________；传播速度___________。答案：（1）双折射；（2）相等；（3）相等。4．线偏振的平行光，在真空中波长为589nm，垂直入射到方解oe石晶体上，晶体的光轴与表面平行，如图所示。已知方解石晶体对此单色光的折射率为no=1.658，ne=1.486，则在晶