No7光学四参考答案

NO.7波动光学（4）参考答案班级学号姓名成绩一．选择题1．一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（A）1/2（B）1/5（C）1/3（D）2/3【A】2．一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且两偏振片的振偏化方向成60°角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强I为(A)420I；(B)08I；(C)20I；(D)220I。【B】3.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射时没有光线通过。当其中一偏振片以入射光线为轴慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为(A)光强单调增加；(B)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零(C)光强先增加，后又减小至零；(D)光强先增加，后减小，再增加。【C】4．自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为（A）完全偏振光且折射角是30°（B）部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是30°（C）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角（D）部分偏振光且折射角是30°【D】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，则在玻璃板下面界面的反射光O2A是(A)自然光．(B)部分偏振光．(C)线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D)线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．【D】二．填空题1．检验自然光、线偏振光和部分偏振光时，使被检验光垂直入射到偏振片上，然后以入射光线为轴旋转偏振片。若从振偏片射出的光线强度没有变化，则入射光为自然光；若射出的光线强度有变化，但是不会减小到0，则入射光为部分偏振光；若射出的光线强度有最大和消光出现，则入射光为完全偏振光。2．一束自然光由折射率为n1的介质入射到折射率为n2的介质分界面上。已知反射光为完全偏振光，则入射角为21arctannn，折射角为12arctannn。3．在以下五个图中，左边四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最右边的一个图表示入射光是自然光。n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0＝arctg(n1/n2)，i≠i0。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。O1AO2iii0i0i0n1n2n1n2n1n2n1n2n1n2三．计算题1．三个偏振片P1、P2、P3按此顺序叠在一起，P1、P3的偏振化方向保持相互垂直，P1与P2的偏振化方向的夹角为α，P2可以入射光线为轴转动。今以强度为I0的单色自然光垂直入射在偏振片上，不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收。（1）求穿过三个偏振片后的透射光强度I与α角的函数关系；（2）定性画出P2转动一周过程中透射光强I随α角变化的函数关系：I=I（α），α∈[0，2π]的图象。[参考解]（1）2sin8sincos220220III（2）2.如图示的三种透光媒质I、II、III，其折射率分别为n1=1.33、n2=1.50、n3=1，两个交界面相互平行，一束自然光自媒质I中入射到I与II的交界面上，若反射光为线偏振光，（1）求入射角i；（2）媒质II、III交界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？[参考解]（1）33.15.1tan12nni4.4833.15.1arctani（2）II、III交界面上入射角i为：ii25.115.133.1tani（使II、III交界面的反射光为线偏振光的条件不满足）所以II、III交界面的反射光不是线偏振光in1n2IIIIIIn302232I081IOP1P2P3