大学物理光学光的偏振习题.ppt

偏振光习题 1、若要使线偏振光的光振方向转动900, 最少需要几块偏 振片? 这些偏振片怎样放置才能使透射光的光强最大? 解：如图所示，设线偏振光光矢量沿竖直方向， 振幅为A0，令其通过两个偏振片P1、P2后，振动 方向可转过90° 由图图可知： 以上分析说说明，要使偏振光的振动动方向旋转转90°，至少要两个偏振片 。这这两个偏振片的偏振化方向夹夹45°角，其中之一的偏振化方向与A0 夹45°角，这时透射光强最大。 当 时时， 为最大，则透射光强亦最大，这时必有 由题题意 解： 2、自然光从媒质1 (n1) 入射到媒质2 (n2) 时, 起偏角为 ， 从媒质2入射到媒质1时, 起偏角为 , 若 , 那么哪一 种媒质是光密媒质? 3、在两个偏振化方向正交的偏振片之间插入第三个偏振 片。（1）当最后透过的光强为入射自然光光强的1/8时, 求插入第三个偏振片的偏振化方向? ()若最后投射光光强为零, 则第三个偏振片怎样放置? 解：设设第三个偏振片的偏振化方向与第一个偏振片的偏振化 方向夹夹角为为 ，那么第三个偏振片与第二个偏振片的偏振化 方向夹夹角为为 ，根据题题意： (1) 光经过经过 三个偏振片后的光强为为： 解上式得 说说明第三个偏振片的偏振化方向与第一个偏振片的偏振化 方向一致，或与之夹夹角为为/2 . （2） 即： 5、线偏振光垂直入射方解石晶体，光矢量与晶体主截面成300角。 求：O光、e光的光强比；若为自然光入射又如何？光强为I0的圆偏 振光垂直通过1/4波片又经一与波片光轴夹角为150偏振片，求透射 光强为多少？ 4、一束自然光从空气投射到玻璃表面上 (空气折射率n 1)，当折射角 时，反射光是线偏振光，求玻璃的折 射率n? 说明出射光光矢量的振动方向。 解：当 时，反射光为线偏振光，这时 ， 由折射定律 ， 由折射定律 偏振片（与光轴夹角 ） 线偏光 马吕斯定律 圆偏光 1/4波片 解： 线偏光（光矢量与光轴 ） 光强不变 如果是自然光： 6、已知某透明媒质对空气全反射的临界角等于45 0。求光 从空气射向此媒质时的布儒斯特角。 7、晶体对波长 为的单单色光的主折射率分别为别为 no、ne， 当光沿着光轴传轴传 播时时，o光的波长为长为 _，e光的波 长为长为 _；当光垂直光轴传轴传 播时时，o光的波长为长为 _，e光的波长为长为 _。 8、晶体对波长为 的单单色光的主折射率分别为别为 no、ne， 光垂直入射晶体表面，光轴轴平行晶体表面，晶体的厚度 为为d，出射时时o光和e光的相位差为为： 解：由题题意知全反射临临界角 ，只有当 时才会有全反射。由折射定律： 设布儒斯特角为i0 , 由布儒斯特定律： 1、有三个偏振片平行放置，第一块块与第三块块的偏振化 方向相互垂直，第二块块和第一块块的偏振化方向相互平行 ，然后第二块块偏振片以恒定角速度 绕光传播方向旋转 ，如图所示。设入射自然光的光强为 。试写出此自然 光通过三个偏振片后的出射光光强 、 和 。 自然光 2、假设石英的主折射率 和 与波长无关。某块石英晶 片，对波长 的光是四分之一波片。当波长为 的线偏振光入射到该晶片上，且其光矢量振动方向与晶 片光轴成450角时，透射光的偏振状态是怎样的？ 光的偏振测试题光的偏振测试题 3、 如图所示，部分线偏振光垂直通过二平行放置的偏 振片P1、P2。 (1) 连续转动P1，测得光强I 1的最大值与最小值之比为 I1M / I1m=3，求入射光的偏振度 P； (2) P1保持I1=I 1M的位置，转动P2 ，当I2 =I 1M/4 时，问 P 1、P2偏振化方向之夹角为多少？ P1 P2 I0I1 I2 题1解： 题2解：由于 所以，对 波长的光是四分之一波片的石英 波片，对 波长的光就是二分之一波片。 入射线偏振光对二分之一波片来说，由于其光振动方 向与波片光轴成450角，所以两相互垂直的光振动分振 幅相等而且同相。通过二分之一波片后，此二分振动 相差为 ，所以其合振动仍然是直线的，即透过的光 仍是线偏振光，不过振动方向与入射线偏振光的振动 方向垂直。 题3解： (1) 入射光的光强 从P1出射的最大光强为： 从P1出射的最小光强为： 由题意： 可得： 偏振度： (2) 由马吕斯定律 而 可得：