第24章　光的偏振

一、选择题

1．三个偏振片P_l、P₂与P₃堆叠在一起，P_l与P₂的偏振化方向间的夹角为30°，P_l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 P_l，并依次通过偏振片P_l、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 P_l后强度变为，则由马吕斯定律可知得

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i_o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I_O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

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，

（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，

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

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：

所以出射光的波幅为：

故出射光强为：

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：

可得：

（2）折射角：

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

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]

图24-2

解：合成光强：

最大光强：

最小光强：

干涉条纹衬比度：

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]

图24-3

解：由光强合成公式，得：

衬比度：