东华理工大学物理练习试卷答案光的偏振.ppt

2 杨氏双缝实验中 设想用完全相同但偏振化方向相互垂直的偏振片各盖一缝 则屏幕上 条纹形状不变 光强变小 条纹形状不变 光强也不变 条纹移动 光强减弱 看不见干涉条纹 光的偏振 一 选择题 1 一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片 当偏振片转动时 最强的透射光是最弱的透射光光强的16倍 则在入射光中 自然光的强度I1和偏振光的强度I2之比I1 I2为 A 2 15 B 15 2 C 1 15 D 15 1 A D 3 光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片 它们的偏振化方向之间的夹角 600 设偏振片没有吸收 则出射光强I与入射光强I0之比为 A 1 4 B 3 4 C 1 8 D 3 8 C 4 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1800时透射光强度发生变化为 A 光强单调增加 B 光强先增加 后有减小至零 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 5 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 是自然光 是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直入射面 是完全偏振光且光矢量的振动方向平行入射面 是部分偏振光 B B 二 填空题 6 使光强为I0的自然光依次垂直通过三块偏振片P1 P2和P3 相邻偏振片的偏振化方向成450角 则透过三块偏振片的光强I为 7 如图所示 一束自然光入射到折射率分别为n1和n2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r的值为 2 arctann2 n1 I0 8 8 原来为光学各向同性的介质 在机械应力作用下 显现出光学各向异性即产生双折射现象 称为效应 在外加电场作用下 发生双折射现象 称为效应 在外加磁场的作用下 发生双折射现象 称为效应 9 逆光拍摄水下景物时 在照相机镜头前加一 可使景物更加清晰 此时由景物发出进入照相机的光线 填 增加 减少 或 不变 偏振镜 光弹性 应力双折射 不变 电光 克尔及普克尔斯 磁光 磁致双折射或科顿 莫顿磁光 三 计算题 10 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 试求入射光中自然光强I0与线偏振光强I之比值 解 自然光通过偏振片后光强为 线偏振光通过偏振片后最大光强为 最小光强为零 由题可知 11 一束自然光垂直穿过两个叠放在一起的偏振片 若透射光强为原入射光强I的1 4 则两偏振片的偏振化方向之间的夹角是多少 解 设通过第一个偏振片后的光强为I0 通过第二个偏振片的光强由马吕斯定律可得 12 如图所示三个偏振片 P1和P3的偏振方向相互垂直 P1和P2的偏振化方向相互平行 设入射自然光的光强为I0 若第二块偏振片P2以恒定角速度 绕光传播的方向旋转 试证明 此自然光通过这一系统后 出射光的光强为 证明 自然光通过P1后成为强度为I0 2的线偏振光 设在t时刻 P1与P2的夹角为 t P2与P3的夹角为 90 t 由马吕斯定律可得 13 两个偏振片堆叠在一起 使它们的偏振化方向夹角为 1 假定没有吸收 则自然光垂直入射后 其透射光强与原入射光强之比是多少 2 如果两偏振片各吸收了10 的可通过光线 则透射光强与原入射光强之比是多少 解 1 设原光强为I0 出射光强为I 两偏振片偏振化方向间角为 自然光通过起偏器后 再通过检偏器 由马吕斯定律得 2 由于两偏振片都有10 的吸收 要在以上情况中考虑两次光的吸收 得 14 1 试求光在装满水的容器底部反射时的布儒斯特角 容器用冕牌玻璃制成 折射率为1 50 水的折射率为1 333 2 今测得某釉质的起偏角i0 58 试求该釉质的折射率 解 1 由布儒斯特定律可得 2 15 如果从一池静水 n 1 33 的表面反射出来的太阳光是完全偏振的 试求太阳所在位置的仰角 解 反射光为完全偏振光时 入射角为布儒斯特角 太阳的仰角为 16 简述偏振片的原理 并回答怎样用偏振片怎样来区分自然光 部分偏振光和线偏振光 答 光波是一种电磁波 而光的偏振态指的是光的电场特性 光射向偏振片时 由于分子链的间隔很小 电子只能沿分子链运动 那么与分子链平行的电场能量不能通过 被分子链上电子充分吸收 而与分子链垂直的电场可以通过 从而具有起偏或检偏性能 将光通过偏振片 光强无变化的为自然光 光强有变化但不会出现完全消光的为部分偏振光 光强有变化且在某个方向为零的为线偏振光 四 问答题