第13章 光的偏振
工程光学-13光的偏振1217
这实验规律可用电磁场理论的菲涅耳公式解释。
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第十三章 光的偏振
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note：
❖ i 0 — 称为布儒斯特角或起偏角 ❖ 折射光仍为部分偏振光 ❖ 入射角为i 0 ， 反射光线垂直折射光线
n1
i0
n2
r0
证明：
sin i0 n2 sin r0 n1
tgi0
sin i0 cos i0
✓ 法国物理学家及军事工程师。出生于 巴黎 ✓ 1808年发现反射光的偏振，确定了偏 振光强度变化的规律 ✓ 1810年被选为巴黎科学院院士，曾获 得过伦敦皇家学会奖章 ✓ 1811年，他发现折射光的偏振
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第十三章 光的偏振
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马吕斯定律的内容
强度为I0的偏振光，通过检偏
器后，透射光的强度为：
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第十三章 光的偏振
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偏振片既可用作起偏器，又可用作检偏器。
从自然光获得偏振光的过程——起偏 偏振片（利用晶体的二向色性）是一种常用的起偏器
偏振片
Io
• •• • 自然光
I
1 2
Io
线偏振光
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第十三章 光的偏振
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3、起偏器
自然光通过偏振片后成 为线偏振光，线偏振光的振 动方向与偏振片的偏振化方 向一致。
则性，使得普通光源发出的光的光矢量在垂直于传播方向的平面内以极
快的速度取0～360°内的一切可能的方向，且没有哪一个方向占有优势。
具有上述特性的光，称为自然光。2020/2/28
Y
自然光的表示法：用两个独立的
(无确定相位关系)、相互垂直的等幅
振动来表示。图中，圆点表示垂直于
高中物理第十三章光第5、6节光的衍射光的偏振解析版新人教版选修3_4
光的衍射光的偏振1．衍射现象光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
2．衍射条纹特点衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越小，亮度越低。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．一切光都会发生衍射。
(√)2．单缝衍射中，中央条纹亮而宽。
(√)3．阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。
(×)[释疑难·对点练]1．单缝衍射图样的特点(1)中央条纹亮而宽。
(2)两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱。
(3)波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，波长大的中央条纹宽，各条纹间距大。
(4)白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近白色亮条纹的内侧为紫色。
2．圆孔衍射(1)圆孔衍射：如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播)；减小圆孔，光屏上出现光源的像(小孔成像)；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间的圆环(衍射图样)。
(2)圆孔衍射的图样特征：①单色光的圆孔衍射图样：中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环；越向外，圆(亮)环亮度越低；②白光的圆孔衍射图样：中央亮圆为白色，周围是彩色圆环。
3．圆板衍射(1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
(2)形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
(3)圆板衍射图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小。
[试身手]1．(多选)下列说法正确的是( )A．当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象D．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象解析：选ABD 当波长比障碍物的尺寸大或相差不多时，可以产生明显衍射现象，A正确；光沿直线传播是一种近似规律，B正确；泊松亮斑、刀片阴影边缘模糊都是光的衍射现象，C 错误，D正确。
光的偏振ppt课件
自然光
....
线偏振光 .
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
....
线偏振光
.
起偏器
检偏器
偏振光通过旋转的检偏器，光强发生变化
自然光
（1） I0 cos2 1 I0
2
32
解得 ＝ 54044
（2） I0 cos2 I0
2
3
解得 ＝ 35016
【例题13-2】光强为 I0 的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3 后光强为I0 /8，已知P1 P3，问：P1、P2间夹角为何？
解: 分析
I0
P1
I1
P2
P3
I2
I3=I0/8
e光
线偏振光
3. 晶体的光轴
当光在晶体内沿光轴方向传播时不发生双折射。
光轴是一特殊的方向,凡平行于此 光轴
方向的直线均为光轴。
102o
单轴晶体：只有一个光轴的晶体 双轴晶体: 有两个光轴的晶体
78o 78o 102o
4. 主平面(光的传播方向与晶体光轴构成的平面)
·
光轴
·
o光
光轴
e光
(o光振动垂直o 光主平面)
i0 — 布儒斯特角或起偏角
•
i • n1
•
•
i
b
0
n1 sin i0 n2 sin γ n2 sin(900 i0 ) n2 •
光的偏振现象及解释
光的偏振现象及解释光是一种电磁波，它具有波动性和粒子性的双重特性。
而光的偏振现象则是光波在传播过程中振动方向的特定性质。
本文将介绍光的偏振现象的背景知识以及其在不同领域的应用。
1. 光的偏振背景知识1.1 光的电磁波性质根据经典电动力学理论，光是由电场和磁场交织而成的电磁波。
光波的传播是通过电场和磁场的相互作用而实现的。
在电磁波中，电场和磁场都是垂直于波传播方向的向量，且它们的振动方向也垂直于彼此。
1.2 偏振光的定义当光波中的振动方向限制在特定的方向上时，我们称之为偏振光。
偏振光可以是沿着任意一个平面方向振动的，也可以是只在一个方向上振动的。
2. 光的偏振现象2.1 光的偏振方式光的偏振方式可以分为线偏振、圆偏振和随机偏振三种。
线偏振光的振动方向沿着固定的直线，圆偏振光的振动方向随时间呈现旋转的圆轨迹，而随机偏振光则是无规则地在各个方向上振动。
2.2 光的偏振产生原理光的偏振现象可以通过多种方式产生，其中包括反射、折射、吸收和散射等过程。
在这些过程中，光波与物质相互作用会改变光的振动方向，从而产生偏振现象。
3. 光的偏振应用3.1 光学器件光的偏振现象在光学器件设计中起到了重要的作用。
例如，偏振片是一种被广泛应用的光学器件，它可以选择性地通过或阻挡特定方向上的光波，用于光的偏振分析、显示器件和光学仪器等。
3.2 光通信在光通信领域，光的偏振特性也被广泛应用。
利用光的偏振现象，可以提高光信号的传输距离、提高通信的性能和保障通信的安全性。
3.3 化学分析光的偏振现象在化学分析中也扮演着重要角色。
通过测量样品对偏振光的旋光度，可以得到有关样品化学性质的信息，用于判断其构成和浓度等参数。
4. 小结光的偏振现象是光波传播过程中的一种特殊性质，它与光的振动方向密切相关。
了解光的偏振现象有助于我们理解和应用光学技术。
通过光的偏振，我们可以设计出各种光学器件，应用于光通信、化学分析等领域，推动科学技术的发展。
光的偏振和双折射
或
将各方向的 E 投影到二个任意互相垂直的方向 上，由于在所有可能的方向上 E 完全相等，所以在
任二个互相垂直的方向上光矢量的分量的和相等。 自然光也可以表示为：
Leabharlann 传播方向 图中：“︱”表示 在板面内的分振动 E “●”表示 E 垂直板面的分振动
二个相互垂直的光振动，光强各占一半
tgib n2 n1
12
ib
n2
布儒斯特定律：当自然光以布儒斯特 角 ib 入射到二介质界面时，反射光为 完全偏振光，振动方向⊥入射面
三. 应用
1. 测量不透明介质的折射率 让光线入射到不透明的介质上，改变入射角i 并测反 射光线的偏振化程度，当反射光线为完全偏振光时， 入 射角 ib 即为布儒斯特角，即：
4
2. 偏振化方向： 偏振片允许通过的光振动的方向。
偏振片 自然光I0
线偏振光I
1 2
偏振化方向
I
I0
※不是只有一个振动方向 的光可以通过偏振片，其他方 向振动的光在偏振化方向的分 量均可以通过偏振片。
偏振片 自然光I0
线偏振光I
1 2
偏振化方向
I
I0
※自然光不是只有2个方 向的振动，在 0~2p 内有无数 个振动方向。
光
的
中北大学物理系大学物理第十三章光的偏振练习题
第十三章光的偏振一、选择题1、三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为(A) I0 / 4．(B) 3 I0 / 8．(C) 3I0 / 32．(D) I0 / 16．［］2、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3的介质时，折射角是30°．(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°．［］二、填空题1、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___块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的____________倍．2、一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光线为轴转动P，观察通过P的光强的变化过程．若入射光是_________光，则将看到光强不变；若入射光是__________，则将看到明暗交替变化，有时出现全暗；若入射光是_________，则将看到明暗交替变化，但不出现全暗．3、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光强I0与线偏振光强I之比为_________．4、某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。
欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为__ ____．5、当一束自然光以布儒斯特角i0入射到两种介质的分界面(垂直于纸面)上时，画出图中反射光和折射光的光矢量振动方向．1。
高中物理 第十三章 光 6 光的偏振课后检测高中物理试题
积盾市安家阳光实验学校6 光的偏振记一记光的偏振知识体系1个现象——偏振现象1个区别——自然光和偏振光的区别辨一辨1.横波和纵波都能产生偏振现象．(×)2．太阳光是沿某个特方向振动的偏振光．(×)3．只要是波都能发生偏振现象．(×)4．自然光通过偏振片是得到偏振光的唯一办法．(×)想一想1.将一个偏振片放于眼睛的前方，观察通过窗户进入室内的自然光，转动偏振片，你感觉到的明暗有没有明显的变化？提示：无明显变化．因为自然光包含在垂直传播方向上一切方向的光且沿各个方向振动的光波的强度相同．2．通过偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的灯光或窗外的光，同时转动偏振片，你感觉到的明暗有无明显的变化？玻璃表面、光滑桌面的反射光是偏振光吗？提示：明暗有明显变化．因为玻璃表面、光滑桌面反射来的灯光或窗外的光及玻璃折射的光都是偏振光．3．将偏振片叠放在数字式电子表的液晶显示屏上，观察显示屏亮度的变化，为什么沿不同方向放置时会有不同的亮度？提示：因为电子表的液晶数字显示屏上、下两个板面处有两片偏振片，将偏振片放在显示屏上，使进入上表面的光的强度发生变化，导致显示屏亮度变化．思考感悟：练一练1.下列关于偏振光的说法中正确的是( )A．自然光就是偏振光B．沿着一个特方向传播的光叫偏振光C．沿着一个特方向振动的光叫偏振光D．单色光就是偏振光解析：自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同；只有沿着特方向振动的光才是偏振光，故C 项正确．答案：C2．(多选)下列说法中正确的是( )A．光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光B．光振动沿各个方向均匀分布的光是偏振光C．光振动沿特方向的光才是偏振光D．光振动沿特方向的光才是自然光解析：根据自然光、偏振光的概念易判断出A、C两项正确．答案：AC3．(多选)如下图所示，P是偏振片，P的透振方向(用带箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光( )A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光解析：根据光偏振的现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭缝垂直，光都能通过偏振片．太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45°角振动的光均能通过偏振片．故A、B、D三项正确．答案：ABD4．两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过，如果将其中一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述哪一种现象( )A．透过偏振片的光强先增强，然后又减小到零B．透过的光强先增强，然后减小到非零的最小值C．透过的光在整个过程中都增强D．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强解析：两个偏振片紧靠在一起，不能让光通过，说明两个偏振片的透振方向垂直，将其中一个旋转180°的过程中，两个偏振片的透振方向从垂直到平行再到垂直，通过的光强先增大后减小，故A项正确．答案：A5．关于偏振光和自然光，下列观点正确的是( )A．自然光能产生干涉、衍射现象，而偏振光却不能B．只有自然光通过偏振片才能获得偏振光C．自然光只能是白光，而偏振光不能是白光D．自然光和偏振光都能使感光底片感光解析：振动方向沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动方向沿某特方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，故A项错误；光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，我们看到的绝大光是偏振光，故B项错误；光的颜色是由频率决的，与光的振动方向无关，白光是复色光，既可是自然光，也可以是偏振光，故C项错误；自然光和偏振光都具有能量，都能使底片感光，故D项正确．答案：D要点一光的偏振1.下列现象中可以说是横波的是( )A．光的干涉现象 B．光的衍射现象C．光的全反射现象 D．光的偏振现象解析：光能发生干涉和衍射现象，说是一种波，具有波动性；光的色散现象，说明同一介质对不同光的折射率不同，也说明不同光在同一介质中的速度不同；光的全反射现象，说由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象；光的偏振现象说的振动方向与传播方向垂直，即说是横波，故D项正确．答案：D2．(多选)在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，以下说法中正确的是( )A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱解析：当Q和P的透振方向平行时，通过Q的光强最大，当Q和P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论是旋转P还是旋转Q，屏上得到的光都是时强时弱的．答案：BD3．(多选)如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则( )A．图中a光为偏振光B．图中b光为偏振光C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮解析：自然光沿各个方向振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只有沿着某一特方向振动的光．从电灯直接发出的光为自然光，故A项错误；它通过A偏振片后，即变为偏振光，故B项正确；设通过A的光沿竖直方向振动，若B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，将B转过180°时，P处仍无光亮，故C项错误；若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D项正确．答案：BD4．如图所示，杨氏双缝中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说明理由．(1)在单色自然光源S后加一偏振片P.(2)在(1)情况下，再加P1、P2，P1与P2透射光方向垂直．解析：(1)能．到达S1、S2的光是从同一线偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于线偏振片很薄，对路程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致，只是强度由于偏振片的吸收作用而减弱．(2)不能．由于从P1、P2射出的光方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，但无干涉现象．答案：见解析要点二偏振光的用5.光的偏振现象说是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹解析：通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹是光的衍射现象．D项错误．答案：D6．如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通过偏振片Q.现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90°度，下列说法正确的是( ) A．MN间为偏振光B．PQ间为自然光C．PQ间的光线亮度逐渐变暗D．光屏N上的亮线逐渐变暗解析：MP间为自然光，PN间为偏振光，故A、B两项错误；PQ间亮度不变，光屏上亮度逐渐变暗，故C项错误，D项正确．答案：D7．(多选)“假奶粉事件”曾经闹得沸沸扬扬，奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴糖量．偏振光通过糖水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标度值相比较，就能确被测样品的含糖量了，如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，最后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是( )A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度于α解析：A、B之间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到O.当在A、B间放糖溶液时，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光振动方向转动了一角度，到达O处的光强会明显减弱；但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度；因为A、B的偏振方向一致，故转动偏振片A也可以．答案：ACD基础达标1.下列说法正确的是( )A．自然光就是白光B．自然光一是复色光C．单色光不是自然光D．自然光可以是单色光，也可以是复色光解析：自然光是指含有垂直传播方向上沿一切方向振动的光，且沿着各个方向振动的光波的强度相同，可以是单一频率的光，也可以是不同频率的光，故D项正确．答案：D2．纵波不可能产生的现象是( )A．偏振现象 B．反射现象C．折射现象 D．衍射现象解析：只有横波才会发生偏振现象，故A项正确．答案：A3．如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q 之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( ) A．A、B均不变 B．A、B均有变化C．A不变，B有变化 D．A有变化，B不变解析：白炽灯发出的光为自然光，通过偏振片P后产生偏振光，旋转P，A 处光的强度不变，当P与Q的透振方向一致时B点光的强度最大．当P与Q的透振方向垂直时B点光的强度最小，故C项正确．答案：C4．夜晚，前灯发出的强光将迎面驶来的司机照得睁不开眼，严重影响行车安全．若考虑将前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．假设所有的前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是( )A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°解析：此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中．若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，故A项错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼，B项错误；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车窗内，却可以透射进对面车内，故C项错误，D项正确．答案：D5．在拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是( )A．减弱反射光，从而使景物的像清晰B．增强反射光，从而使景物的像清晰C．增强透射光，从而使景物的像清晰D．减弱透射光，从而使景物的像清晰解析：由于反射光的干扰，景物的像常常比较模糊，装上偏振片的目的是减弱反射光，且透振方向与反射光的振动方向垂直，但不能增强透射光．答案：A6．(多选)如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( )解析：自然光通过起偏器后成为偏振光，当偏振光的振动方向与起偏器的透振方向平行时能够通过，否则不能通过，故A、B、D三项正确．答案：ABD7．(多选)关于波动，下列说法正确的是( )A．各种波均会发生偏振现象B．用白光做单缝衍射与双缝干涉，均可看到彩色条纹C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度于声波的传播速度D．已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警解析：只有横波才能发生偏振现象，A项错误；白光又是复色光，做单缝衍射和双缝干涉均能看到彩色条纹，B项正确；波在传播过程中的传播速度与介质运动速度是两回事，二者没有可比性，C项错误；在同一介质中，纵波传播速度大于横波的传播速度，D项正确．答案：BD8．(多选)如图所示是一种利用温度敏感光纤测量物体温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的偏振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．关于这种温度计的工作原理，正确的说法是( )A．到达检偏器的光的偏振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大B．到达检偏器的光的偏振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小C．到达检偏器的光的偏振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温度变化越小D．到达检偏器的光的偏振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温度变化越大解析：温度变化越大，光纤的各个物理参量变化越大，光的偏振方向变化越大，光接收器接收的光强度会越小．答案：AC9．(多选)有关偏振和偏振光的下列说法中，正确的有( )A．只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振B．只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振C．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大光都是偏振光解析：只有横波才能产生偏振现象，而机械波中也有横波，当然能发生偏振，A项错误，B项正确；我们通常看到的绝大光都是偏振光，自然光不一非要通过偏振片才能变为偏振光，C项错误，D项正确．答案：BD10．如图所示是观看立体电影时放映机镜头上的偏振片和观看者所带的偏光眼镜的配置情况，其中正确的是( )解析：立体电影是利用光的偏振现象实现的．两台放映机同时放映着从不同角度同时拍摄的场景，并且放映机采用正好垂直的偏振光进行放映，观众所戴的眼镜左、右镜片的透振方向正好也相互垂直．只有透振方向与某束偏振光的偏振方向平行的镜片才能透过该束偏振光，这样，两只镜片分别只能透过这两部放映机中某一部的偏振光，则观众同时能获得两束带有不同信息的光线，在脑便能复合成立体感很强的场景．故B项正确．答案：B能力达标11.(多选)如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直．在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是( ) A．反射光束1消失B．透射光束2消失C．反射光束1和透射光束2都消失D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°角，透射光束2消失解析：自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的振动方向与纸面垂直，折射光的振动方向与纸面平行，因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片P时，因垂直于纸面无光；反射光束1消失，A项正确，B，C两项错误；偏振片转动90°，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，D项正确．答案：AD12. 如图所示，S为一点光，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，R1、R2是值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电动势为E，内阻为r.则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为( ) A．电流表的示数变大，电压表的示数变小B．电流表的示数变大，电压表的示数变大C．电流表的示数变小，电压表的示数变大D．电流表的示数变小，电压表的示数变小解析：由题图可知偏振片Q转过90°时，几乎没有光同时透过P、Q两偏振片，则光敏电阻阻值变大，电路的总电阻变大，总电流变小，内电压变小，路端电压变大，故电压表示数变大；由于总电流变小，所以电阻R1上的分压变小，因此电阻R2上的分压变大，所以电流表的示数也变大，故B项正确．答案：B13．一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30°时，反射光恰好发生完全偏振(反射光线与折射光线垂直)，由此可以计算出玻璃的折射率是多少？此时的入射角称为起偏角，也叫布儒斯特角，试求折射率为n的介质的布儒斯特角的通用表达式．解析：光由空气进入玻璃，光路图如图所示，根据折射律可得n＝sin θ1sin θ2，而θ1＋θ2＝90°所以n＝sin θ1sin θ2＝cot θ2由题意知θ2＝30°，n＝cot 30°＝3所求的布儒斯特角为θ1，所以由n＝sin θ1sin θ2＝tan θ1可得表达式为θ1＝arctan n答案： 3 θ1＝arctan n14．通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？解析：该题考查自然光和偏振光的区别．通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强度不随偏振片的旋转而变化．因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同．因此，当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了(肉眼对此不能感觉到)，但光的强弱没有改变．月亮、黑板反射的光是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化．答案：见解析。
2019高中物理第十三章第56节光的衍射光的偏振讲义含解析新人教版选修3_4
光的衍射光的偏振一、光和衍射┄┄┄┄┄┄┄┄①1．光的衍射现象(1)概念：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
(2)典型衍射及现象①单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹；②圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环；③泊松亮斑：各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清。
若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
2．产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象。
3．光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小得多时，光可以看成沿直线传播；在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显。
4．衍射光栅(1)衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
(2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。
(3)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。
[说明](1)对于单缝衍射：缝越窄，中央亮条纹越宽，条纹间距越大，衍射现象越明显。
(2)衍射是波特有的一种现象。
①[判一判]1．白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象(×)2．菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象(×)3．隔着帐幔看远处的灯，看到灯周围辐射彩色的光芒，是光的干涉现象(×)4．衍射光栅的图样与单缝衍射相比，衍射条纹的亮度增加，宽度变宽(×)二、光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄②1．偏振现象(1)自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。
高中物理第十三章光13.6光的偏振课件新人教版选修3-4.ppt
通光方向 P
通
不通
形象说明偏 振片的原理 通光方向
腰横别扁担进不了城门
二、光源的偏振状态
1、线偏振光
u
u
也叫面偏振光 偏振光 完全偏振光 线偏振光的图示
在纸面内振动 垂直纸面的振动
2、自然光 普通光源发光： 在垂直传播方向的平面内 各个方向的光振动全有 各个振动方向的强度相等
乱
是各个振动 的无规混杂
4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么， 偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振 方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片， 透射光的强度为零．
所以，光是一种横波．
光的偏振现象并不罕见．除了从光源（如 太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常 看到的绝大部分光，都是偏振光．自然光射到 两种介质的界面上，如果光入射的方向合适， 使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这 时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振 方向互相垂直．
一、偏振现象
取一根软绳，一 端固定在墙上， 手持另一端上下 抖动，就在软绳
上形成一列横波.
现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板， 如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通 过狭缝传到木板的另一侧（图甲）．如果 狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡 住而不能向前传播（图乙）．
只有横波有偏振现象 而纵波无偏振问题 如何检验光的横波性呢？---用偏振片检验
复习回顾：
在纵波中，振动方向总是跟波的传播方向在 同一直线上．在横波中，振动方向总是垂直 于波的传播方向，但不同的横波，振动方向 可以不同．
例如一列横波沿水平方向传播，质点在竖直 平面内可能沿着上下方向振动，也可能沿着 左右方向振动，也可能沿着任何其他方向振 动．
当然，对于一个确定的横波，它的振动方向 是确定的．
光的偏振 惠更斯
光的偏振惠更斯
光的偏振是指光波中振动方向的性质。
惠更斯（Christian Huygens）是17世纪的荷兰物理学家，他提出了一种波动理论，解释了光的传播和偏振现象。
在光的波动理论中，惠更斯认为光是通过介质中传播的波动，而这些波动是横向的。
他提出了惠更斯原理，该原理描述了光波的传播方式。
根据惠更斯原理，每个波前上的每一点都被认为是一个次波源，次波源发出的波在介质中传播形成新的波前。
这种波动模型可以用来解释光的传播、衍射和偏振等现象。
在光的偏振方面，惠更斯的理论在19世纪得到进一步发展。
光波的偏振是指在光的传播过程中，光波的电场振动方向的性质。
当光波中的电场振动仅在一个特定方向上时，我们称之为光波是偏振的。
光可以是未偏振的（电场在所有方向上振动）或是偏振的。
光的偏振对于许多应用是重要的，如在显微镜中、光学器件中以及通信领域。
光的偏振性质也与一些材料的光学特性密切相关。
在研究光学和电磁波行为时，了解光的偏振是很重要的。
1/ 1。
大学物理光的偏振
（A）
玻璃门表面的 反光很强
（B）
用偏光镜减弱 反射偏振光
（C）
用偏光镜消除 反射偏振光， 使玻璃门内的 人物清晰可见
例1：一束自然光从空气射向一块平板玻璃，设入射角等于布 儒斯特角，则在界面2的反射光为（ B ）
A)自然光 B) 线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面 C)线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面 D) 部分偏振光
z
y x
左旋光 . 分 右旋光 .
实际为相差为 /2 两垂 直方向线偏振光的合成
部分偏振光 partial polarized light
光矢量振动方 向的角分布不均匀
部分偏振光示意图
=
+
光矢量投影
部分偏振光可视 为自然光与线偏振光 的叠加。
自然光经反射或折射后得到的光多为部分偏振光。见§24-3
光的偏振
的电场光强实度质E上 称是为电光磁矢波，量电。磁波都是横波。通常把光波中
对确定的传播方向，光矢量可能 的方向并不唯一。
所谓偏振是指：光矢量总是与光
的传播方向垂直的特性。 事实上就是电磁波的横波性
光矢量
传播方向
光矢量 振动方向
光的偏振
本章主要内容
§24-1 光的偏振状态 §24-2 线偏振光的获得与检验 §24-3 反射和折射时光的偏振
§24-1 光的偏振状态
偏振态——光矢量的振动状态。（振动方向及其角分布）
非偏振光 通常光有三类不同的偏振态： 完全偏振光
部分偏振光
非偏振光——自然光
光矢量角分布均匀
在垂直于传播方向的平面上，沿各方向振动光矢量都 有，分布均匀，具有轴对称性，而且振幅相等、没有固定 的相位关系。
光的偏振与干涉：光的波动特性与干涉现象
光的偏振与干涉：光的波动特性与干涉现象光的波动特性是物理学中一个非常重要的概念，光既可以看作是一种粒子（光子），也可以看作是一种波动。
正是光的波动特性赋予了光学研究以深入和广泛的空间。
一、光的偏振光的偏振指的是光波在传播方向上的振动方向。
普通光是无偏振光，它的振动方向在任何方向上都是随机的。
而偏振光则指的是其振动方向在某一平面上振动的光。
光的偏振可以利用偏振片实现。
偏振片的制备是通过让一束传播方向一致的普通光通过一种特殊的偏振材料而得到。
偏振光的应用十分广泛。
在摄影中，偏振滤镜可用于减少或消除反射，提高画面质量。
在3D电影和电视中，偏振光技术可以实现立体效果。
偏振光还可以用于检测透明材料的应力状态，提高材料的质量。
二、干涉现象干涉是光的波动性质的一种重要表现形式。
当两束或多束相干光波同时作用在同一点上时，它们会相互干涉而产生明暗相间的干涉条纹。
光的干涉现象通过光的波动学来解释。
其中的著名实验是托马斯·杨实验，他通过让光通过一个狭缝后再经过两个狭缝，形成了一组干涉条纹。
该实验证明了光是波动的，并提供了关于光的波动性质的重要线索。
基于这一实验的原理，人们能够更好地理解光的干涉及衍射现象，并将其应用于光学仪器的设计和原理。
另一个经典的干涉实验是迈克尔逊干涉仪。
它是利用光的干涉现象来测量非常小的长度的一种仪器。
通过对光的干涉条纹进行观察和测量，我们可以得出非常精确的长度值，这在科学研究和工程设计中具有重要意义。
三、光的波动特性与干涉现象的意义光的波动特性和干涉现象的研究对我们理解光的性质和应用提供了深入的认识。
首先，通过研究光的偏振现象，我们可以更好地理解光与物质之间的相互作用。
例如，在材料科学中，光的偏振可以用于检测材料的晶格结构和应力状态，为新材料的研发提供了宝贵的信息。
其次，光的干涉现象对我们理解光的传播和衍射提供了新的途径。
通过观察和研究干涉条纹，我们可以探索光的波动性质，并推导出光的传播速度、干涉现象的规律等重要参数。
光的偏振实验报告
光的偏振实验报告一、实验目的1.学习利用偏振仪进行光的偏振及解偏操作；2.研究光的偏振对光的强度、颜色和方向的影响。
二、实验原理1.光的偏振当光通过偏振器时，只有特定方向的电场振动可以透过，其余方向的电场振动则被吸收或者散射。
这种振动方向的选择性透过被称为光的偏振。
2.偏振仪偏振仪是光学实验中常用的仪器，由于其结构简单及操作方便，广泛应用在各个领域。
其主要由偏振片和分析片组成。
当光通过第一个偏振片后，光的其中一方向的偏振成分将会被透过，而垂直方向上的偏振成分则会被阻止。
然后，透过的光再经过分析片，因为分析片的方向可调，我们可以通过调整分析片的角度来观察光的偏振性质。
3.解偏操作解偏操作是通过旋转分析片来找到适合解偏的方向。
在解偏状态下，透过的光为无颜色的线偏振光。
三、实验器材与试剂1.偏振仪×12.去离子水3.实验台四、实验步骤1.实验前准备：a.将偏振仪安装到实验台上，并确保其稳定；b.调整仪器，使光通过偏振片后呈现最大强度。
2.测试一般光源：a.打开偏振仪，将第一个偏振片旋转到适当的角度；b.观察通过分析片的光的颜色和强度的变化；c.旋转分析片以找到解偏操作的方向；d.观察通过解偏操作后的光的性质。
3.测试滤光片：a.在第一个偏振片前放置一块滤光片，逐渐旋转滤光片，并观察通过分析片的光的变化；b.记录滤光片旋转到不透光的位置的角度，并分析光的偏振性质。
4.测试荧光材料：a.在偏振仪前方放置一块荧光材料，通过偏振仪观察其荧光光的偏振性质；b.旋转分析片以回到解偏操作的状态，观察荧光光的变化。
五、实验结果与分析1.一般光源：通过调整分析片的角度，可以观察到不同颜色的光及其强度的变化。
在解偏操作的状态下，透过的光为无颜色的线偏振光。
2.滤光片：通过旋转滤光片，我们可以观察到透过偏振仪的光的颜色和强度的变化。
在滤光片旋转到不透光的位置时，偏振仪所通过的光的方向与滤光片的方向垂直。
3.荧光材料：当荧光材料放置在偏振仪前方时，可以观察到其荧光光的偏振性质。
光的偏振
纸面
双 折 射
光 光
方解石 晶体
26
结束 返回
几个重要实验结果： 1）两束光分别为寻常光（o 光）和非寻常光（e光） 寻常光（ordinary 遵从折射定律
自然光
n1 n2
i
re
(各向异 ro light）： 性媒质)
o光
e光
n1 sin i n2 sin ro
const .
27
非寻常光（extra-ordinary light）： (1)一般不遵从折射定律: sin i (2)一般折射线不在入射面内。
· · o光 ： · · v t · · o · · ·
光轴
e光 ：
vot
· · · · · · · · · · · · · ··
vet 光轴
e光的子波面
o光的子波面 光轴 v t 正 e 晶 v o t 体 点波源 (ve< vo)
负 晶 体 (ve> vo)
光轴
vot vet 点波源
I0
I ？
2
A0
通光方向
P
A A0 cos
I I0 cos
演示：偏振片的起偏和检偏
10
§3.光在反射折射时的偏振
---布儒斯特定律
一.现象
i
n1 n2
自然光入射在两各向同性媒质界面， 反射、折射光线的偏振状态改变。 1. 任意入射角i ：
反射、折射光均是部分偏振光。
垂直于入射面的分量多
合成 椭圆偏振光 一对同频率、方向垂直、 → → （以此两方向 相位差为π/2 为长短轴） 振幅不同的线偏振光 分解 思考：从正交分解的角度看，自然光和圆偏振 46 光；部分偏振光和椭圆偏振光有何区别？
光线的偏振原理
光线的偏振原理
咱们先从光的波动性说起吧。
光呢，它就像一种波，在空间里传播。
想象一下水波的样子，光的传播也有点类似那种感觉。
当光在传播的时候它的电场和磁场的振动方向是垂直于传播方向的，这个很重要哦！
那什么是偏振呢？简单来说，就是光的振动方向变得有规律了。
正常情况下，光的振动方向是杂乱无章的，各个方向都有。
但是经过一些特殊的处理，光就会只在一个方向上振动，这就是偏振光啦。
我觉得这就像是把一群乱跑的小动物，通过一个小通道，让它们只能朝着一个方向走一样有趣呢！
怎么得到偏振光呢？有好几种方法哦。
比如说，有一种叫偏振片的东西。
偏振片就像是一个筛子，它只允许特定方向振动的光通过。
当自然光（就是那种振动方向杂乱的光）照射到偏振片上的时候，只有振动方向和偏振片允许通过的方向一致的光才能通过。
这一步可能会有点难理解，不过多想想水波通过一个有缝隙的板子的样子，也许就会好一些。
当然啦，如果第一次没搞明白也没关系，刚开始可能会觉得麻烦，但习惯了就好了！
还有一种方法是通过反射来得到偏振光。
当光从一种介质反射到另一种介质的时候，反射光就有可能变成偏振光。
不过这个过程比较复杂一点，我就简单说一下哈。
根据经验，要想更好地理解这个过程，可以多做一些小实验，比如拿一块玻璃，让光从不同角度照射上去，看看反射光的情况。
那为什么要研究光线的偏振原理呢？这用处可大啦！在很多领域都有应用呢。
比如说在摄影里，偏振镜可以减少反光，让照片看起来更清晰、色彩更鲜艳。
哇，是不是很神奇！。
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第十三章光的偏振一、选择题13.1 一束非偏振光入射到一个由四个偏振片所构成的偏振片组上，每个偏振片的透射方向相对于前面一个偏振片沿顺时针方向转过了一个030角，则透过这组偏振片的光强与入射光强之比为[ ](A) 0.41 : 1 (B) 0.32 : 1 (C) 0.21 : 1 (D) 0.14 : 113.2 在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角057i入射到平玻璃板上。
下列哪一种=B叙述是不正确的？[ ]π(A) 入射角的正切等于玻璃的折射率(B) 反射线和折射线的夹角为2/(C) 折射光为部分偏振光(D) 反射光为平面偏振光(E) 反射光的电矢量的振动面平行于入射面13.3. 设自然光以入射角057投射于平板玻璃面后，反射光为线偏振光，试问该线偏振光的振动面和平板玻璃面的夹角等于多少度？[ ](A) 0 (B) 33 (C) 57 (D) 69 (E) 9013.4 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃板则[ ](A) 反射光束垂直偏振于入射面，而透射光束平行于入射面并为完全线偏光(B) 反射光束平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光(C) 反射光束是垂直于入射面的线偏振光，而透射光束是部分偏振的(D) 反射光束和透射光束都是部分偏振的13.5 设光从平板玻璃表面以55°的反射角反射后完全偏振，偏振光振动平面与反射平面夹角为[ ](A) 0° (B) 35° (C) 55° (D) 90°13.6 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 / 513.7 一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I ＝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，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是[ ](A) 30°(B) 45°(C) 60°(D) 90°13.8 一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为[ ](A) 4/I2(B) I0 / 4 (C) I0 / 2 (D) 2I0 / 213.9 三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为[ ](A) I0 / 4 (B) 3 I0 / 8 (C) 3I0 / 32 (D) I0 / 1613.10 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为[ ](A) 光强单调增加(B) 光强先增加，后又减小至零(C) 光强先增加，后减小，再增加(D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零13.11 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光[ ] Array(A) 是自然光(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面(C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面(D)是部分偏振光13.12 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3的介质时，折射角是30°(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°13.13 自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是[ ](A) 在入射面内振动的完全线偏振光(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光(C) 垂直于入射面振动的完全线偏振光(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光二、填空题13.14 马吕斯定律的表达式 ，如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 。
13.15 平行放置两片偏振片，如果偏振片对平行于其偏振化方向的光振动无吸收，则当两片偏振片的偏振化方向夹角为60°时，透射光与入射光的光强比为 ；偏振化方向夹角为 度时，透射光光强为零。
二、计算题13.16 平行放置两偏振片，使它们的偏振化方向成060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？(3) 今在这两偏振片再平行的插入另一偏振片，使它的偏振化方向与前两个偏振片均成030 角，则透射光强与入射光强之比又是多少？先按无吸收的情况计算，再按有吸收的情况计算。
13.17 自然光通过两个偏振化方向成 60的偏振片，透射光强为1I ，若在这两个偏振片之间再插入一个偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振化均成 30角，则透射光强为多少？13.18 使一束部分偏振光垂直射向以偏振片，再保持偏振片平面方向不变而转动偏振片360的过程中，发现透过偏振片的光的最大强度市最小强度的3倍，试问再入射光束中线偏振光的强度是总强度的几分之几？13.19.一自然光垂直入射到平行放置的四块偏振片上，每一块偏振光的透射方向相当于前一块沿顺时针方向成 30角方向，求通过四块偏振片之后，光强度为原来 倍。
13.20. 部分线偏振光垂直通过偏振片，测得透射光强的最大值与最小值之比为5，求偏振度。
13.21 如图所示，在两块正交偏振片(偏振化方向相互垂直)，之间插入另一块偏振片，光强为的自然光垂直入射于偏振片，求转动时，透过的光强I 与转角的关系。
13.22 水的折射率为33.1，玻璃的折射率为50.1。
当光由水中射向玻璃而反射时，布儒斯特角是多少？当光由玻璃射向水面而反射时，布儒斯特角又是多少？18.23 在题图所示的各种情况中，以线偏振光或自然光入射与界面时，问折射光和反射光各属于什么性质的光？并在图中所示的折射光线和反射光线上用点和短线把振动方向表示出来。
图中00,i i arctgn i ≠=13.24 平行放置的两偏振片，其偏振化方向的夹角为 60，入射光为自然光， （1） 如果偏振片对平行其偏振化方向的入射光无吸收，求从第二偏振片透射的光强与入射到第一偏振片的自然光强之比。
（2） 如果两块偏振片均对平行其偏振化方向的光振动吸收10% ，求第二偏振片的透射光与入射自然光的光强之比。
第十三章 光的偏振习题答案一、选择题13.1 C 13.2 E 13.3 B 13.4 C 13.5 D 13.6 A 13.7 B 13.8 B 13.9 C 13.10 B 13.11 B 13.12 D 13.13 C 二、填空题13.14 θ20cos I I =，I 0 / 813.15 41、90二、计算题13.16 解：（1）设入射光强为0I ，自然光通过第一偏振片后，强度21I I =，由马吕斯定律，通过第二偏振片后强度为860cos 260cos 00200212II I I === 得到125.08102==I I （2）当有10%的能量吸收时：%)101(21-=I I 020021210125.0%)101(8%)101(60cos I I I I =-=-⨯= 得到 10125.002=I I （3）ⅰ无吸收时21I I =002002128330cos 230cos I I I I ===0020022332930cos 8330cos I I I I === 28125.032903==I I ⅱ有吸收时%)101(21-=I I 200212%)101(83%)101(30cos -=-⨯=I I I 030200223205.0%)101(30cos 83%)101(30cos I I I I =-⨯=-⨯= 205.003=I I13.17 解：设入射自然光光强为 I ，根据马吕斯定律有60cos 2201I I =121860cos 2I I I ==插入另一个偏振片后，有12204930cos 30cos 2I I I ==' 13.18 解：部分偏振光可看成自然光与线偏振光的组合，设自然光强度为0I ，线偏振光强度为I ，由马吕斯定律有I I I +=20max 20m i n II = 由题意有 m i nm a x 3I I = 23200II I =+ I I =0所以210=+I I I 13.19012827I 13.20 解：设部分线偏振光光强 n P I I I += （P I 为线偏振光的光强，n I 为自然光光强）通过偏振偏后最大光强2np M I I I += 最小光强为2nm I I =已知5=mMI I 即 522=+n np I I I得到 n p I I 2=由偏振度的定义 32=+=np p I I I p 13.21 解：设入射自然光的光强为，当它透过后，将成为光强的偏振光，振动方向平行的偏振化方向。
若用α表示、偏振化方向之间的夹角，由马吕斯定律，透过的偏振光的光强是由于、偏振化方向之间的夹角为，也即入射的偏振光的振动方向与它的偏振化方向的夹角为，再一次应用马吕斯定律，即得透过的偏振光的光强当α=45°时，为最大的透射光强。
13.22 解：（1）当光从水射向玻璃时1278.133.15.1tan 12===n n θ ⇒ 624844.4800'==θ （2）当光从玻璃射向水面时887.05.133.1tan 21===n n θ ⇒ 434156.4100'==θ13.2313.24 解：（1）自然光通过第一块偏振片后，透射光强 0121I I =, 0I 为入射自然光的光强，此透射光已成为偏振光。
此偏振光再通过第二偏振片，依马吕斯定律，有α212cos I I = 60=α 从而 860cos 210202II I ==8102=∴I I （3） 因吸收10%，故自然光通过第一偏振片后00145.0%)101(21I I I =-=再通过第二偏振片后，有021210125.0%)101(cos I I I =-=α 所以 10125.002=I I。