第二十章-光的偏振自测题答案

第二十章-光的偏振自测题答案

第二十章光的偏振自测题答案

、选择题：

ACABB BCCDB DBCBD DDABC

、填空题:

60°, 3I 0/16, <3,91.7,8.6 , 5um 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 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?

由此得 上述两偏振片间插入另一偏振片，透过的光强变为

1 0

2

2

9 ,

—

cos 30 eos 30

11 2.2511 2

4

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I 。，两偏振片同向时，透过光强最大，为号

2

2I ，I/8,线偏振光，横，光轴，

cos

48

°26

，

今在 解：设入射的自然光光强为

I 0，则透过第1个偏振片后光强变为

透过第2个偏振片后光强变为

Seos 2

60° I 1，

2

8I i

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

,圆，大于，48.44°

2

当透射光强为x 3号时’有

10

cos

2 两个偏振片的偏振化方向间的夹角为

1 arccos^B 54044

2 分

* 3

(2)由于透射光强丨2 0 2 cos

2

2 3

4分

所以有 2 arccos占

36016 2分

3、投射到起偏器的自然光强度为丨0，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I。的几倍？

解：由马吕斯定律有

I i

2

cos 30o

3

-I 0 4分2 8

I2 10

2

cos 450

儿4分2 4

I s

1 3

2 cos 6004分

2 8

所以透过检偏器后光的强度分别是

1

。

砧3 1-倍.

8 48

4、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I i 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I与I1之比为多少？

解：由马吕斯定律

11 - co^ 6^ m 4 分

2 8

I i

1 0

2 o 2

o 91 0

I cos 30 cos 30

4 分 2

32 丄

9

2.25

4 分

I i 4

5、水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.50，当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？

&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i 。 580，试求它的折射率。

可知，当光由空气（n 1

1.00 ）中射向不透明介质而反射时，

n 2 tani 0 tan 58°

1.60

6 分

7、已知从一池静水（n 1.33 ）的表面反射出来的太阳光是线偏振光，此

解：由布儒斯特定律可知，太阳光由大气（口1 1.00）射向水面（n 2

1.33） 的

入射角为

解：由布儒斯特定律

起偏振角为

tani °匹可知，当光由水中射向玻璃而反射时,

n 2

i ° arcta n :

n

ar

如悬

48°26

光由玻璃中射向水而反射时，起偏振角为

n 1 i 0 arctan -

n

丄 1.33 arcta n 1.50 410

34 由此，可见这两个起偏振角的数值间是互余关系，即

i 0 i 0

2。

2

分

解：由布儒斯特定律tan i 0

n 1

n 2 i i 0 arcta n —

— n 1

arctan 旦

53。4 1.00 此时，太阳在地平线上的仰角为 900 5304 360

56。 6 分

&平行放置两偏振片，使它们的偏振化方向成 600

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 ' 能量，则透射光强与入射光强之比是多少？

解：(1)设入射光强为I 0，自然光通过第一偏振片后，强度 I i 10%勺 号，由马吕斯 定律，通过第二偏振片后强度为: ■ 2“0

11 cos 60

1

0 2

-cos 60 2

得到：比 1 0.125 I 。 8 (2)当有10%勺能量吸收时：|1 0

(1 2 10%)

I 2 I 1COS 2600 10%)扌

U

10%)2

0.101251。

得到：旦 0.10125

I

0 9、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I 0，求透射光强。 解：如图所示，两个正交的理想偏振片 N 之间插入偏振片P ，由马吕 斯定律可知，从M 出射的光强为 I 1 从P 出射的光强为 12 I 1 cos 2 5 cos 2

2

从N 出射的光强为