
第24章 光的偏振
一、选择题
1.三个偏振片Pl、P2与P3堆叠在一起,Pl与P2的偏振化方向间的夹角为30°,Pl与P3的偏振化方向相互垂直。强度为的自然光垂直入射于偏振片 Pl,并依次通过偏振片Pl、P2与P3,则通过三个偏振片后的光强为( )。[北京邮电大学2010研]
A.I0/4
B.3I0/8
C.3I0/32
D.I0/16
【答案】C
【解析】强度为的自然光垂直入射于偏振片 Pl后强度变为
,则由马吕斯定律可知
得
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2.光线从折射率为n1的介质入射到折射率为n2的介质界面上反射时,反射光是完全偏振光,则入射角io满足的方程是( )。[电子科技大学2006研]
A.
B.
C.
D.
【答案】C
二、填空题
1.光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2。若P1和P2的偏振化方向的夹角α=30°,则透射偏振光的强度I是______。[华南理工大学2010研]
A.I0/4
B.
C.
D.I0/8
E.3I0/8
【答案】E
【解析】自然光通过偏振片后,光强变为
,且偏振方向沿偏振片
的偏振方向;然后通过偏振片
时,光强则满足:
。
2.两个偏振片堆叠在一起,其偏振化方向相互垂直,若一束强度为IO的线偏振光入射,其光矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为π/4,则穿过第一偏振片后的光强为______,穿过两个偏振片后的光强为______。[华南理工大学2009研]
【答案】;0
【解析】由马吕斯定律可知
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3.光强为I的一束自然光,经过三个偏振片后,透射光强为I/16,已知第一个偏振片和第三个偏振片的偏振化方向相互垂直,则第一个偏振片和第二个偏振片的偏振化方向夹角为______。[南京航空航天大学2007研]
【答案】或
4.一束平行的自然光,以角入射到平玻璃表面上,若反射光束是完全偏振的,则透射光束的折射角是______;玻璃的折射率为______。[南京航空航天大学2006研]
【答案】;1.73
三、计算题
1(1)一强度为I0的自然光先后垂直穿过偏振化方向夹角为60°的两偏振片P1和P2,求P2出射光的强度。
(2)若在P1和P2之间插入一个1/4波片,其光轴与P1和P2的偏振化方向夹角均为30°,则P2的出射光强度变为多少? [厦门大学2011研]
解:(1)自然光经过P1偏振片后,光强减半,并且变成沿P1透振方向的线偏光。再经过P2偏振片,设出射光强为I2,由马吕斯定律,
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(2)设1/4波片光轴方向沿y轴,P1偏振片出射光波幅为A1。经过波片后线偏光变为椭圆偏振光,如图24-1可得,
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经过波片后o光和e光相位相差90°,故出射光电场分量可表示为
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再经过P2偏振片,椭圆偏光变成沿P2透振方向的线偏光,将在P2方向做投影可以得到出射光的电场分量,

可进一步约化为:
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所以出射光的波幅为:
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故出射光强为:
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图24-1
2.一束自然光以起偏角自某透明液体入射到玻璃表面上,若玻璃的折射率为1.56,求:
(1)该液体的折射率。
(2)折射角。[宁波大学2009研]
解:(1)设该液体的折射率为,由布儒斯特定律得:
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可得:
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(2)折射角:
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3.当一束自然光以入射角57°由空气投射到一块平板玻璃表面上时,反射光为完全偏振光,则此时光线的折射角为多大?[浙江大学2008研]
解:由可知,折射角为
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4.如图24-2所示,杨氏双孔干涉装置,当透振方向夹角为的理想偏振片
、
移动时,屏上最大光强为
,干涉条纹衬比度为1,试求:插入
、
后屏上最大光强和干涉条纹衬比度各是多少?[山东大学研]
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图24-2
解:合成光强:
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最大光强:
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最小光强:
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干涉条纹衬比度:
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5.如图24-3所示,强度为的单色自然光照明扬氏双孔装置,P是理想偏振片(道振方向为P),求屏幕Π上的光强分布和干涉条纹的衬比度。[山东大学研]
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图24-3
解:由光强合成公式,得:
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衬比度:
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