第五章光的偏振自我检测题

第五章光的偏振自我检测题

一、选择题 (每题3分计18分) 1．光的偏振现象证实了［ ］

A ．光具有波、粒二象性 B.光是电磁波 C ．光是横波 D.光是纵波

2．两个偏振片叠放在一起，其偏振化方向之间的夹角为600，以光强为0I 的自然光照射，设无吸收损失，则出射的光强为［ ］。 A ．

8

I 0 B.

8

3I 0 C.

4

I 0 D.

4

3I 0

3．一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质的界面，其振动面与入射面平行，此时反射光为［ ］

A ．振动方向垂直于入射面的平面偏振光。

B ．振动方向平行于入射面的平面偏振光。

C ．无反射光。

4．在空气中进行的单色自然光以布儒斯特角i =57°入射到平玻璃板上。下列叙述中，不正确的说法是［ ］

A ．入射角的正切等于玻璃板的折射率；

B ．反射线和折射线的夹角为90°;

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。

5．右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后，其出射光的偏振态为［ ］

A 平面偏振光

B 左旋圆偏振光

C 右旋圆偏振光

D 右旋椭圆偏振光 6.以入射光线为轴转动偏振片时，若入射光是自然光，则将看到什么？若入射光是线偏振光，则将看到什么？若入射光是部分偏振光，则将看到什么？将以下三个解释按照问题提出的先后顺序依次排列正确的是［ ］

(1) 当偏振片转到某一方向时光的强度最大，再转过90°时光的强度最小（但不为零）

(2) 光的强度不变

(3) 当偏振片转到某一方向时光的强度最大，再转过90°时光的强度等于零 A.（1）（2）（3） B.（3）（1）（2） C.（2）（1）（3） D.（2）（3）（1） 7、一束单色线偏振光，其振动方向与1/4波片的光轴夹角为4

π

α=，此偏振光

经过1/4波片后［ ］

A.仍为线偏振光

B.振动面旋转了

2

π

C.振动面旋转了4

π

α=

D.变为圆偏振光

二、填空题(每空3分计27分)

1．两偏振片的透振方向成30º角时，透过的光强为I ，若入射光光强保持不变，而偏振片透振方向的夹角为45º时，透射光光强为 2．如图所示，一束自然光入射到折射率分别 为1n 和2n 的两种介质的交界面上，发生反射和

折射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角γ的值为 。 反射光线与折射光线之间的夹角为

3．平面偏振光(nm 8.632=λ)垂直入射到一表面和光轴平行的晶片上，要使o 光e 光产生

2

π

的相位差，则晶片厚度

至少为________nm (n o =1.66 n e =1.49).

4．在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体的光轴。光在晶体内沿光轴传播时，o 光和e 光的传播速度 ；是否发生双折射 。

5．自然光通过偏振片后变为线偏振光，若出射光通过4

1波片，波片光轴方向与偏

振化方向成450角，则通过4

1波片后的光是 偏振光；若成600角，则通

过4

1波片后的光是 偏振光

6．仅用检偏器观察一束光时，强度有一最大但无消光位置，在检偏器前放一1/4波片，使其光轴与上述强度为最大的位置平行，通过检偏器观察时有一消光位置则这束光是 三、计算题(32分)

1．使自然光通过两个偏振化方向为600角的偏振片，透射的光强为e I 。今在这两偏振片之间再插入另一个偏振片时，它的偏振化方向与前两个偏振片均成300角，试求：（1）入射光强？（2）插入另一个偏振片后的透射光强？

2．假定石英的主折射率e o n n ，

与波长无关，某块石英晶片对800nm 波长的光是4

1

波片。当波长为400nm 平面偏振光入射到该晶片上，且光矢量的振动方向与

晶片光轴成045角时，透射光的偏振态是怎样的？

3．一方解石晶体其光轴平行于晶片表面，将它插入两正交偏振片之间，且使晶片的光轴与偏振化方向成045角。试求：

（1）要使nm 005=λ的光不能透过检偏器，则晶片的厚度至少多大？

（2）若两偏振片的偏振化方向平行，要使nm 005=λ的光不能透过检偏器，则晶片的厚度至少又为多少？

（已知方解石486.1658.1==e o n n ，）。

四、问答题(12分)

1．尼科耳棱镜能够从自然光中获得线偏振光。其主要光学原理是什么？ 2.你学过几种获得线偏振光的方法？

2题图

五、作图题(8分)

如图所示为双折射棱镜，两部分都由方解石（负晶体，n 0>n e ）制成，短线及点分别表示两部分晶体的光轴，自然光垂直前表面入射，画出折射光通过棱镜的光路示意图，并用短线及点分别标明偏振状态。

【自我检查题答案】

一、单项选择题 1．（C ）2.(A)；3.(C)；4.(E)； 5.(B) ；6.(D)；7.(D) 二、填空题 1．I 32

2．1

2arctan

2

n n －π

；

2

π

3．931nm

4．相等 ；不发生

5．圆偏振光； 椭圆偏振光 6．椭圆偏振光 三、计算题

1(10分)、解（1）设入射自然光的强度为0I ，通过第一个偏振片P 1其光强

0121I I ＝

…………………………2分

由题意，偏振片再通过第二个偏振片P 2后的光强

00

202

1e 8

160

cos 2

1cos I I I I =

=

θ＝

…………………………2分

所以，入射光强e I I 80＝ …………………………1分

（2）在两个偏振片中再插入另一个偏振片P ，由于它与第一、第二偏振片间的夹角都为300，由马吕斯定律通过P 的光强为I 则

e e I I I I 482

12101=⨯＝

＝

…………………………2分

e e I I I I 3)2

3(

430cos 2

2

1=⨯＝＝

…………………………2分

最后通过P 2的光强I 2

e

e e I I I I I 2.254

9)2

3(

330cos 2

2

2＝＝＝=

⨯ …………………………1分