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 I 的自 0然光照射，设无吸收损失，则出射的光强为 。A、B.生C丄D.生88443、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a =-，此偏振光4 经过1/4波片后 A.仍为线偏振光B.振动面旋转了 -2C.振动面旋转了 a = -D.变为圆偏振光4二、填空题（每空3分计27分）1. 两偏振片的透振方向成30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45时，透射光光强为2 题图2. 如图所示，一束自然光入射到折射率分别 为n和n的两种介质的交界面上，发生反射和12折射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角Y的值 为。反射光线与折射光线之间的夹角为3 平面偏振光（九=632 .8nm ）垂直入射到一表面和光轴平 行的晶片上，要使0光e光产生巴的相位差，则晶片厚度2 至少为 nm （n0= 1 .66ne=1.49）.光在晶体内沿光轴传播4. 在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体的光轴时，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，若出射光通过波片，波片光轴方向与偏振化方向成450角，则通过仃波片后的光是 偏振光；若成60角，则通过仃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60角的偏振片，透射的光强为I。今在这e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n，与波长无关，某块石英晶片对8nm波长的光是oe14波片。当波长为4nm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450 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450角。试求：（1）要使X = 50nm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X = 500nm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 n = 1.658 , n = 1.486）。oe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？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，nn )制成，短线及点分别 0e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123兀n兀2arctan； 一2n2J 3. 931nm4. 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I，通过第一个偏振片片其光强012分由题意，偏振片再通过第二个偏振片 P2 后的光强I I COS 2 01= I cos 2 60 0e1201I802分所以，入射光强 I 8 I 1 分0e(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30。，由马吕斯定律通过P的光强为I则11I I X 81 = 411 2 0 2 e e2分I I cos 2 30 0 41 x ()2 = 311 e 2 e2分最后通过P2的光强I239I I cos 2 30 0 31 x ()2 = I 2.25 I2 e 24 e e1分2分2(8 分)解由于 l(n - n ) = 0 e 4所以对800nm (九1波长的光是右；波片的石英晶片，对400nm (九)波长的光4分就是I；波片。入射线偏振光对1；波片来说，由于其振动方向与波片光轴成450角，所以两相 互垂直的光振动分振幅相等且同相。通过波片后，此二分振动的相位差为兀， 所以合振动仍是平面偏振光，不过振动方向与入射平面偏振光的振动方向垂直。2 分2分3、(12分)解(1)要使光不能通过检偏器的两束光必须因干涉而相消 透过的总相位差为由干涉相消的条件解上述两式当k=1时,A =( 2k + 1)冗晶片厚度最小，得2分2分九l = 2.9 x 10 -4 cm( n n ) 0e2分(2)两偏振片片，P2偏振化方向平行时，通过P2两束光没有附加的相位差兀， 因而有2兀 A q ( n n ) l2分2分九 0 e=( 2k + 1)冗九l = 1.45 x 10 - 4 cm2(n n )0e