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1、1. 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通过。当其中一偏振片慢慢转动1800的过程中透射光强度发生的过程中透射光强度发生的变化为：的变化为： (A) 光强单调增加。光强单调增加。 (B) 光强先增加，后又减小至零。光强先增加，后又减小至零。 (C) 光强先增加，后减小，再增加。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。光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零。 设自然光的强度为设自然光的强度为I0，两偏振片的偏振化方向的夹角为，两偏振片的偏振化方向的夹角为(2
2、) 由马吕斯定律知，透过第二偏振片的光强度为由马吕斯定律知，透过第二偏振片的光强度为 (1) 自然光透过第一偏振片后，成为沿第一偏振片的偏振化自然光透过第一偏振片后，成为沿第一偏振片的偏振化方向的线偏振光，其强度为方向的线偏振光，其强度为 I0/2。1. 自然光垂直入射两偏振片时没有光线通过自然光垂直入射两偏振片时没有光线通过,说明两偏振片的说明两偏振片的偏振化方向垂直偏振化方向垂直 （即（即 ）2. 两偏振片转过两偏振片转过900时，偏振化方向相同，透射光强增加至最强时，偏振化方向相同，透射光强增加至最强 (I=I0/2); 再转过再转过900时，两偏振片的偏振化方向又垂直，透射光时，两偏振
3、片的偏振化方向又垂直，透射光强又减小至零。强又减小至零。 2使一光强为使一光强为I0的平面偏振光先后通过两个偏振片的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和和P2。P1和和P2的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角分别是的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角分别是 和和900，则通过这两个偏振片后的光强，则通过这两个偏振片后的光强I是是 (A)(A) (B)(B)(C) (C) (D)(D) 由马吕斯定律，光强为由马吕斯定律，光强为I0的平的平面偏振光面偏振光 (即线偏振光即线偏振光) 透过第透过第一偏振片后，其强度为一偏振片后，其强度为方向沿着方向沿着P1的偏振化方向。的偏振化方向。 偏振片偏
4、振片P2只允许沿只允许沿P2偏振化方向的分偏振化方向的分量通过，因而透过偏振片量通过，因而透过偏振片P2的光强度为的光强度为3一束光强为一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，后，出射光的光强为出射光的光强为I=I0/8。已知。已知P1和和P3的偏振化方向相互垂直，若的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，要使出射光的光强为零，P2最少要转最少要转过的角度是过的角度是 (A) 300 (B) 450 (C) 600 (D) 900 设设P2与与P1的偏振化方向成角的偏振化方向成角 ，因已知，因
5、已知P1和和P3的偏振化方向相互的偏振化方向相互垂直，所以垂直，所以 P2与与P3的偏振化方向成的偏振化方向成 ，由马吕斯定律知，由马吕斯定律知透过第一偏振片透过第一偏振片P1的光强度为的光强度为: 透过第二偏振片透过第二偏振片P2的光强度为的光强度为: 透过第三偏振片透过第三偏振片P3的光强度为的光强度为: (1)由由 知知(2)当当 增大至增大至 900 时时 即即至少将至少将P2再转动再转动4504 4一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。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若以此入射光束为轴旋
6、转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的值的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) 1/5 (C) 1/3 (D) 2/3 自然光自然光 通过偏振片后光强为通过偏振片后光强为 由马吕斯定律知，线偏振光由马吕斯定律知，线偏振光 通过偏振片后的光强最大是通过偏振片后的光强最大是 ，最小是最小是 0。 解得解得5 5一束自然光自空气射向一块平板玻璃，如图所示，设入射角等一束自然光自空气射向一块平板玻璃，如图所示，设入射角等于布儒斯特角于布儒斯特角i0，则在界面，则在界面2的反射光的反射光 (A) 是自然光是自然光.(B)
7、 是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.(C) 是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.(D) 是部分偏振光是部分偏振光. 注意：不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射，注意：不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射，得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。 由题意知，上表面入射时，入射角等于布儒斯特角，由题意知，上表面入射时，入射角等于布儒斯特角，因而第一分界面处的反射满足因而第一分界面处的反射满足,由几何关系知由几何关系知 ，可得，可得 即
8、即 等于下表面入射时的布儒斯特角。等于下表面入射时的布儒斯特角。 此时此时第二表面处的反射光也是垂直于入射面的完全偏振光第二表面处的反射光也是垂直于入射面的完全偏振光。6 6某种透明媒质对于空气的临界角某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射指全反射)等于等于450，光从空，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是气射向此媒质时的布儒斯特角是 (A) 35.30 (B) 40.90 (C) 450 (D) 54.70 (E) 57.30 光从空气向折射率为光从空气向折射率为n的透明媒质入射时。对于全反射，由折射的透明媒质入射时。对于全反射，由折射定律知临界角定律知临界角c满足满足对于布儒斯特角入射，对
9、于布儒斯特角入射， 所以所以7 7一束光线由空气射向玻璃，若没有检测到反射光，那么入一束光线由空气射向玻璃，若没有检测到反射光，那么入 射光射光 注意：当入射光以布儒斯特角入射时，如果入射的全是平行于入注意：当入射光以布儒斯特角入射时，如果入射的全是平行于入射面振动的光，则不产生反射。若入射的全是垂直于入射面振动的射面振动的光，则不产生反射。若入射的全是垂直于入射面振动的光，入射角可任意，则得到的反射光和折射光都是完全偏振光。光，入射角可任意，则得到的反射光和折射光都是完全偏振光。(A) 线偏振光线偏振光 (B) 自然光自然光(C) 部分偏振光部分偏振光（D） 线偏振光线偏振光（ ：布儒斯特角
10、布儒斯特角) 由题意知无反射光，则应以布儒斯特角入射由题意知无反射光，则应以布儒斯特角入射 ，且入射光，且入射光为平行于入射面振动的线偏振光。为平行于入射面振动的线偏振光。 8 8自然光以自然光以600的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则折射光为全偏振光，则折射光为 (A) 完全偏振光且折射角是完全偏振光且折射角是300。(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为 的介质时的介质时,折射角是折射角是300。(C) 部分偏振光部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角。但须知两种介
11、质的折射率才能确定折射角。(D) 部分偏振光且折射角是部分偏振光且折射角是300。 当以自然光入射时，反射光为完全偏振光，则入射角等于布儒斯当以自然光入射时，反射光为完全偏振光，则入射角等于布儒斯 特角。因此折射光为部分偏振光，入射角特角。因此折射光为部分偏振光，入射角 和折射角和折射角 满足：满足： ，因而折射角大小为，因而折射角大小为 1如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝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，在屏幕上能看到干涉条纹。若在双缝在屏幕上能看到干涉条纹。若在双缝S1和和S2的前面分别加一同质的前面分别加一同质同厚的偏振片同厚的偏振片P1、P2，则当
12、，则当P1与与P2的偏振化方向相互的偏振化方向相互 时，时，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹。在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹。 解：解：当在双缝前加同质同厚的偏振片时，不会改变缝当在双缝前加同质同厚的偏振片时，不会改变缝 S1和和S2到屏幕上任意一点的光程差，通过偏振片后，光的波长不到屏幕上任意一点的光程差，通过偏振片后，光的波长不会改变，光矢量的振动方向发生变化。会改变，光矢量的振动方向发生变化。光波的相干条件是：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。光波的相干条件是：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。因而在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹，要求透过偏振片因而在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹，要
13、求透过偏振片P1和和P2光波的振动方向相同，即光波的振动方向相同，即P1与与P2的偏振化方向相互平行的偏振化方向相互平行或接近平行或接近平行 1.平行或接近平行平行或接近平行 2一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振状态来一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振状态来说则反射光为说则反射光为 ，反射光矢量的振动方向，反射光矢量的振动方向 ，透射光为透射光为 。 ， 解解:完全完全(线线)偏振光；垂直于入射面；部分偏振光。偏振光；垂直于入射面；部分偏振光。2. 2.完全完全完全完全( (线线线线) )偏振光；垂直于入射面；部分偏振光偏振光；垂直于入射面；部分偏振光偏振光；垂直于入射
14、面；部分偏振光偏振光；垂直于入射面；部分偏振光注意：不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入注意：不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射，得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。射，得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。 3在以下五个图中，前边四个图表示线偏振光入射于两种介质分在以下五个图中，前边四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最右边的图表示入射光是自然光，界面上，最右边的图表示入射光是自然光，n1、n2为两种介质的为两种介质的折射率，图中入射角折射率，图中入射角 。试在图上画出实际。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。存在的折
15、射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。 解解: 不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射，不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射，得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。如果入射的全得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。如果入射的全是平行于入射面振动的光，则当以布儒斯特角入射时，不产生是平行于入射面振动的光，则当以布儒斯特角入射时，不产生反射，当以非布儒斯特角入射时，得到的反射光和折射光都是反射，当以非布儒斯特角入射时，得到的反射光和折射光都是完全偏振光。若入射的全是垂直于入射面振动的光，入射角可完全偏振光。若入射的全是垂直于入射面振动的光，入射角可任意，则得到
16、的反射光和折射光都是完全偏振光。任意，则得到的反射光和折射光都是完全偏振光。4用方解石晶体用方解石晶体(负晶体负晶体)切成一个截面为正三角形的棱镜，光轴切成一个截面为正三角形的棱镜，光轴方向如图，垂直纸面。若自然光以入射角方向如图，垂直纸面。若自然光以入射角i入射并产生双折射试入射并产生双折射试定性地分别画出定性地分别画出o光和光和e光的光路及振动方向光的光路及振动方向 解解: o光和光和e光的光路及振动方向如图所示。光的光路及振动方向如图所示。注意：注意：（1）方解石的）方解石的no=1.658，ne=1.486，由折射由折射定律，定律，e光的折射角比光的折射角比o光的折射角大些。光的折射角大些。 （2）o光的光振动垂直于晶体的主截面，光的光振动垂直于晶体的主截面，e光的光振动在晶体的主截面内。光的光振动在晶体的主截面内。
