14 偏振例题

选择题:1.自然光可以看成是振动方向相互垂直的两个线偏振光的叠加,这两个线偏振光是:A.振幅相等,没有固定的位相差;B.振幅相等,有固定的位相差;C.振幅不相等,没有固定的位相差;D.振幅不相等,有固定的位相差;2.线偏振光,可以看成是振动方向相互垂直的两个线偏振光的叠加,这两个线偏振光是:A.振幅相等,没有固定的位相关系;B.振幅相等,有固定的位相关系;C.振幅可以不相等,但位相差等于0o或180o;D.振幅可以不相等,但位相差等于90o或多270o.3.自然光以布儒斯特角从介质表面反射:A.反射光是自然光;B.反射光是部分偏振光;C.反射光是线偏振光,电矢量平行入射面;D.反射光是线偏振光,电矢量垂直入射面.4.自然光通过两块重叠的偏振片后,光强变为入射光的1/4,则两偏振片透振方向的夹角为:A.60o;B.45o,C.30oD.15o5.单色平行自然光,垂直入射到杨氏双缝上,屏幕上出现一组干涉条纹,若在双缝后放一理想偏振片,则屏幕上的干涉条纹:A.消失;B.间距减半;C.光强减半;D.不变.6.自然光垂直入射玻璃面上时:A.反射光为自然光,折射光为部分偏振光;B.反射光,折射光均为自然光;C.反射光,折射光均为部分偏振光;D.反射光为线偏振光,折射光为部分偏振光.7.光强为I的自然光连续通过透振轴方向依次夹角为45o的三块偏振片后,出射光强度为:A.I/2;B.I/4;C.I/8;D.08.两块共轴的理想偏振片P1和P2之间,放一块二分之一波片,波片的光轴与P1的透振方向的夹角为30o,光强为I的单色自然光,垂直入射到P1上,当P1和P2的透振方向平行时,最后通过P2的透射光强度为:A.I/8;B.3I/8;C.I/4;D.I.填空题:1.光强为Io的自然光,垂直入射到偏振化方向成角的两个偏振片上,则出射光为:2.平面偏振光,垂直入射到方解石晶体片上,振动面和晶体主截面成30o角,则寻常光和非常光,从晶体射出后,光强之比为:20cos2I1:34.自然光通过四分之一波片后,出射光为光,若波以片入射光传播方向为轴旋转45o后,出射光为:光.自然自然3.波长为,强度为Io的自然光,入射在两个正交尼科耳棱镜上,两尼科耳棱镜之间有一波晶片,其光轴与第一尼科耳棱镜的主截面夹角为,最后出射的最大光强为:2sin220I5.对波长为589.3nm的钠光,方解石的主折射率no=1.658,ne=1.486用方解石制成的四分之一波片的最小厚度为:41eonnd例1：平面偏振光垂直入射到一块光轴平行于表面的方解石晶片上，光的振动面和晶片的主截面成30°（1）问透射出来的o光和e光的相对强度是多少？（2）用钠光时如要产生90°的相位差，晶片的厚度为多少？解：（1）o光的振幅为Asin30°e光的振幅为Acos30°相对强度之比为3130cos30sin2AA（2）相位差2()oednn5(/2)8.2102()2()oeoedcmnnnn例2：在两偏振片P1P2之间插入1/4波片，并使其光轴与P1的偏振化方向间成45°角。光强为I0的单色自然光垂直入射于P1，转动P2，求透过P2的光强。解：CAeOAoA2oA2eP1P2A1αC表示波片的光轴方向α表示P2和C的夹角单色自然光经P1后为线偏振光，振幅为A1，经1/4波片后为圆偏振光112245cosAAAAeo112245cosAAAAeo两个分振动透过P2的振幅都只是它们沿P2方向的投影。sin)90cos(2oooAAAcos2eeAA它们的相差为π/2以A表示这两个具有恒定相差并沿同一方向振动的光矢量的合振幅，则有CAeOAoA2oA2eP1P2A1α2222222222290cos2oeoeoeAAAAAAAsin2ooAAcos2eeAA22222211(cos)(sin)2eooeAAAAAA112245cosAAAAeo此结果表明，通过P2的光强只有原偏振光强的一半，也是透过P1的线偏振光光强I1的一半，即014121III例3：一束圆偏振光（1）垂直入射到1/4波片上，求透射光的偏振状态；（2）垂直入射到1/8波片上，求透射光的偏振状态。解：圆偏振光可看成由位相差为π/2的两个互相垂直的振动合成。（1）经过1/4波片后，两个振动间的位相差增加或减少π/2，成为02222或故透射光为平面偏振光。（2）经过1/8波片后，两个振动间的位相差增加或减少π/4，成为4424342或故透射光为椭圆偏振光。线偏振光：δ=mπ（m为整数）椭圆偏振光：δ=（m+1/2）π/2（m为整数）圆偏振光：Ao=Ae例4：在偏振化方向相互正交的两偏振片之间放一1/4波片，其光轴与第一偏振片的偏振化方向成600角，强度为I0的单色自然光通过此系统后，出射光的强度为多少?如用1/2波片，其结果又如何?解：(1)=A1sinA2ecos==A1sinA2ocosA2e=600通过1/4波片相位差增加π/2，经过P2又增加π2Δ==+232I2=++A2eA2oA2eA2o2cosΔ22=A2eA122=sin2cos2I12=sin2cos2()×I02=sin2cos22A1600sinA2oA2ecosA1A1I0自然光光强，=I12I03I0=16Δ==+2I42=A2eA142=sin2cos2I14=sin2cos2I02=sin2cos2I03=8(2)若为1/2波片，o、e两光相位差增加π，经过P2，又增加πA1600sinA2oA2ecosA1A1例5：一厚度为10mm的方解石晶片，其光轴平行于表面，放置在两正交偏振片之间，晶片的光轴与第一偏振片的偏振化方向夹角为450，若要使波长600nm的光通过上述系统后呈现极大，晶片的厚度至少要磨去多少。解：2I2=++A2eA2oA2eA2o2cosΔ由干涉加强必须满足的条件：Δ()2dno=+=ne2k(2k-1)2d=()none(2k-1)2d=()none=1.76(2k-1)mm=0.602(1.66－1.49)(2k－1)d=1.76(2×3－1)=8.8mmK=3取=10－8.8=1.2mmd应磨去的厚度为Δ()2dno=+=ne2k例6：有一波晶片放在正交的起偏器和检偏器之间，试证明当起偏器的偏振化方向与波晶片的光轴方向成π/4角度时,从检偏器进出的光强为最大。证明：2I2=++A2eA2oA2eA2o2cosΔΔ()2dno=+=ne2k干涉加强时的光强2I2=++A2eA2oA2eA2o2cosΔA142=sin2cos2+22=A2o22A2o42=A2oImax22()222()2A142=A12=I1=4=当时2I2=++A2eA2oA2eA2o2cosΔ