1、第二十章 光的偏振自测题答案一、 选择题:ACABB BCCDB DBCBD DDABC二、填空题:2I,I/8,线偏振光,横,光轴, ,圆,大于,212cos, 60 0,3I 0/16, , 91.7 , 8.6,5um6248.03三、计算题1、自然光通过两个偏振化方向间成 60的偏振片,透射光强为 I1。今在这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 30角,则透射光强为多少? 解:设入射的自然光光强为 ,则透过第 1 个偏振片后光强变为 , 3 分0I 2I0透过第 2 个偏振片后光强变为 , 3 分1020I6cos由此得 3 分10210I8sI上述两偏振
2、片间插入另一偏振片,透过的光强变为3 分11020202 I25.I493cosI 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,(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:(1)设入射的自然光光强为 ,两偏振片同向时,透过光强最大,为0I。当透射光强为 时,有 2 分2I0 2I3102 分6Icos2I001两个偏振片的偏振化方向间的夹角为2 分453arcos01(2)由于透射光强 4 分3Icos2I020所以有 2 分613arcs023、投射到起偏器的自然光强度为 ,开始时,起偏器和检偏器的透光轴方0I向平行
3、然后使检偏器绕入射光的传播方向转过 30,45,60,试分别求出在上述三种情况下,透过检偏器后光的强度是 的几倍?0I解:由马吕斯定律有4 分0o20183csII4 分0202415II4 分020386cosII所以透过检偏器后光的强度分别是 的 , , 倍 0314、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 ,1I今在这两个偏振片之间再插入一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成30,问此时透射光 与 之比为多少?I1解:由马吕斯定律4 分2016cosI80I4 分32930220 II 4 分25.491I5、水的折射率为 1.33,玻璃的折射率为 1.50,当
4、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:由布儒斯特定律 可知,当光由水中射向玻璃而反射时,起120nita偏振角为5 分62483.15arctnarcti 0120 光由玻璃中射向水而反射时,起偏振角为5 分450.1arctnarcti210 由此,可见这两个起偏振角的数值间是互余关系,即 。 2 分i06、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 ,试求它的折射率。058i解:由布儒斯特定律 6 分120nita可知,当光由空气( )中射向不透明介质而反射时,.16 分6058
5、taitn027、已知从一池静水( )的表面反射出来的太阳光是线偏振光,此3.1时,太阳在地平线上多大仰角处?解:由布儒斯特定律可知,太阳光由大气( )射向水面(0.1n)的入射角为3.1n26 分4530.1arctnarcti 0120 题 9 解图此时,太阳在地平线上的仰角为 。 6 分5349008、平行放置两偏振片,使它们的偏振化方向成 的夹角。(1) 如果两偏振片对光振动平行于其偏振化方向的光线均无吸收,则让自然光垂直入射后,其透射光的强度与入射光的强度之比是多少?(2) 如果两偏振片对光振动平行于其偏振化方向的光线分别吸收了 10%的能量,则透射光强与入射光强之比是多少?解:(1
6、)设入射光强为 ,自然光通过第一偏振片后,强度 ,由马吕斯0I 201I定律,通过第二偏振片后强度为: 3 分86cos260cos0212II得到: 3 分125.0802I(2)当有 10%的能量吸收时: 2 分%)10(21I2 分000212 5.)(8%)(6cos III得到: 2 分5.02I9、 在两个正交的理想偏振片之间有一个偏振片以匀角速度 绕光的传播方向旋转,若入射的自然光的光强为 ,求透射光强。0I解:如图所示,两个正交的理想偏振片 、 之间插入偏振片 ,由马吕MNP斯定律可知,从 出射的光强为 , 3 分M2I01从 出射的光强为 3 分P tcosItcsI0212从 出射的光强为 Ntsinco2I)t(cosI 202 6 分)t41(6I010、两尼科耳棱镜的主截面间的夹角由 转到03045(1) 当入射光是自然光时,求转动前后透射光的强度之比;(2) 当入射光是线偏振光时,求转动前后透射光的强度之比。解:(1)当入射光是自然光时: 1 分201I2 分020122 83coscsIII2 分45020212II得到: 1 分.134/82I(2)当入射光是线偏振光时,通过第一个尼科耳棱镜后会分解为 o 光和 e 光,令此时线偏振光强为: , 2 分01kI1,(1 分20122 43coscskII1 分0025kI得到: 2 分.13/2I