1、姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十二 章 1 第十八章 光的偏振 一. 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20 I 片后，透射的偏振光光强为 ；所以 ； ；212cosImax1II0min20 依题意， ，解得：maxinI501I D 2、 （基础训
2、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 3 （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，Bi 根据 ，得折射角为09Bi 009Bi 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】
3、 0B0054.7i 2ntg ;2sin51sin9si， ， 得依 题 意 ： 介空介 介空临介iB 姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十二 章 2 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、P 2、P 3 后，出射光的光强为 II 0 / 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，P 2 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，P 1 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
4、： ，2200 1cos(9)sin8I 解得： 045 二. 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、P 1、P 2 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： ，sin4)90(cos200 II 可见，当 时，透射光强最大，是原来光强的 1/4 倍。25， 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
5、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、P 2，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。 P2P1S1S2S 1P3P2 P2 P1I0 姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十二 章 3 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n 1、n 2为两种介质的折射率， 图中入射角 i0ar
6、ctg (n2/n1)， ii 0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】i 0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，P 1、P 2 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、P 2 之间插入第三个偏振片21 cos 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 _。 （
7、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： 20cos1I （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。 n1 n2 i n1 n2 i n1 n2 i0 n1 n2 i0 n 1 n2 i0 图 18-14 I0 IP1P3P2 i i 0i0i 0i 1P322P1P321P32 姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十二 章 4 /2/2()/2() 三. 计算题 9、 （基础训练 18） 、如图 18-13 所示的三种透光媒质 、，其折射率分别为 n11.33，n 21.50，n 31两 个交界面相
8、互平行一束自然光自媒质中入射 到 与的 交界面上，若反射光为线偏振光， (1) 求入射角 i (2) 媒质、界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？ 解：（）依题意，与的交界面上，反射光为线偏振光， 所以入射角 是布儒斯特角：i ,4.8,12.3.50012 intgi （）媒质、界面上的入射角为 ，由布儒斯特定律得： ，ir09 而 不满足布儒斯,1)( 230 ntgicitg 特定律，所以，反射光不是线偏振光。 10、 （自测提高 10） 、有一平面玻璃板放在水中， 板面与水面夹角为 (见图) 设水和玻璃的折射率分 别为 1.333 和 1.517已知图中水面的反射光是完全 偏振光，欲使
9、玻璃板面的反射光也是完全偏振光， 角应是多大？ 解：设空气的折射率为 n 0 = 1，水的折射率为 n1，玻璃的折射率为 n2 依题意： ，是 布 儒 斯 特 角和1i 0212 01010 69.48,3578.36,.5,. intgi iriti 由 ABC 的内角和= ，得 )()(2ir n 3n2 n1 i n1 i n 3 n2 C A B i2 i1 r i 姓名 _ 学号 _ 大学物理答题纸 第十二 章 5 0002 81369.48ri 11、 （自测提高 11） 、一束自然光由空气入射到某种不透明介质的表面上。今测得不透 明介质的起偏角为 56，求这种介质的折射率。若把此
10、种介质片放入水（折射率为 1.33） 中，使自然光束自水中入射到该介质片表面上，求此时的起偏角。 解：设此不透明介质的折射率为 n，空气的折射率为 1由布儒斯特定律可得 ntg 561.483 将此介质片放入水中后，由布儒斯特定律得，此时的起偏角 i0 满足 tg i0n / 1.331.112 i048.03 (48 ) 2 12、 （自测提高 13） 、有三个偏振片堆叠在一起，第一块与第三块的偏振化方向相互垂 直，第二块和第一块的偏振化方向相互平行，然后第二块偏振片以恒定角速度 绕光传播 的方向旋转，如图 18-17 所示。设入射自然光的光强为 I0。试证明：此自然光通过这一系 统后，出射光的光强为 II 0（1cos4 t）/16 。 证明： 220220 011cos(9)cosinIttItt220 0112cosin88ItIsint 01cs46It 自 然 光 I0 I P1 P2 P3
