19光的偏振习题解答

光的偏振判断题一、判断题（每题5分，共100分）1. 自然光通过偏振片后就变成了线偏振光。

（）解析：自然光通过偏振片后会变成线偏振光，这是偏振片的基本作用原理，所以这题正确。

2. 所有的光都可以发生偏振现象。

（）解析：只有横波可以发生偏振现象，光是一种横波，但不是所有的光现象都是偏振现象，像自然光就需要经过处理才显示出偏振性，所以这题错误。

3. 两偏振片偏振化方向垂直时，没有光透过。

（）解析：当两偏振片偏振化方向垂直时，根据马吕斯定律，透过光强为零，所以没有光透过，这题正确。

4. 光的偏振现象证明了光是一种纵波。

（）解析：光的偏振现象恰恰证明了光是横波而不是纵波，所以这题错误。

5. 圆偏振光通过偏振片后可变成线偏振光。

（）解析：圆偏振光可以分解为相互垂直的两个线偏振光分量，通过偏振片后可以变成线偏振光，这题正确。

6. 偏振光在任何介质中传播时偏振态都不会改变。

（）解析：偏振光在不同介质中传播时，由于介质的影响，偏振态可能会发生改变，所以这题错误。

7. 部分偏振光通过偏振片后，光强一定减弱。

（）解析：部分偏振光包含偏振成分，通过偏振片后，按照马吕斯定律的原理，光强会减弱，这题正确。

8. 线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向平行时，透过光强最大。

（）解析：根据马吕斯定律，当线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向平行时，透过光强最大，这题正确。

9. 自然光可以看作是两个相互垂直的线偏振光的叠加。

（）解析：自然光可以分解为两个相互垂直的、振幅相等、没有固定相位关系的线偏振光的叠加，这题正确。

10. 椭圆偏振光的长轴和短轴方向一定是相互垂直的。

（）解析：椭圆偏振光的长轴和短轴方向是相互垂直的，这是椭圆偏振光的基本特性，这题正确。

11. 只有完全偏振光才能发生干涉现象。

（）解析：部分偏振光和自然光经过一定处理也能发生干涉现象，并非只有完全偏振光才行，所以这题错误。

12. 光的偏振方向是固定不变的。

（）解析：光在某些情况下，例如经过反射、折射等过程后，偏振方向会发生改变，所以这题错误。

1.2016年，学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是引力波存在的直接证据.关于激光，下列说法中正确的是()A. 激光是自然界中某种物质直接发光产生的，不是偏振光B. 激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉C. 用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环D. 激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息【答案】D【解析】解：A、激光是人造光，也是偏振光，故A错误；B、激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故B错误；C、用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到衍射条纹，间距不等，故C错误；D、激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息，故D正确；故选：D．2.两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一个偏振片旋转180∘，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象()A. 透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零B. 透过偏振片的光强先增强，然后减弱到非零的最小值C. 透过偏振片的光强在整个过程中都增强D. 透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强【答案】A【解析】解：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强达到最大．开始时放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过说明两个偏振片相互垂直，当其中一个偏振片转动180∘的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强，然后又减小到零.故A正确，BCD错误；故选：A．3.如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上不发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)()A. B.C. D.【解析】解：AB、自然光包含垂直传播方向向各个方向振动的光，当自然光照射偏振光时能在屏上观察到光亮；C、因为两个偏振片已经相互垂直，因此自然光不能通过，所以屏上没有光亮．D、两个偏振片相互平行，则光屏上有亮光，本题选图中光屏上不发亮的，故选：C．4.下列说法正确的是()A. 两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光B. 偏振光可以是横波，也可以是纵波C. 因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象D. 激光可以像手术刀一样切除肿瘤【答案】D【解析】解：A、两支铅笔靠在一起，中间的缝远远地大于光的波长，因此，光从中通过时不会成为偏振光，故A错误B、光是横波，偏振光也是横波，故B错误C、激光也是光，因此激光就具有光波的特性，能够发生衍射现象，故C错误；D、医学上利用激光切除肿瘤，主要是因为激光的方向性好，而且具有很高的能量.故D 正确故选：D5.光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A. 一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光强度发生变化B. 立体电影是利用了光的偏振现象C. 日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰D. 光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象【答案】D【解析】解：A、一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直.能反映光的偏振特性，故A能反映光的偏振特性；B、立体电影是利用了光的偏振现象.故B能反映光的偏振特性；C、在日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片，由于反射光太强，偏振光强，加偏振片可以将反射的偏振光过滤，使图象清晰.故C能反映光的偏振特性；D、镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，而不是偏振现象，所以D不能反映光的偏振特性．本题选择不能反映光的偏振特性的，故选：D．6.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼睛，影响行车安全.若将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃，使双方司机都看不见对方眩目的灯光，但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体.所有的汽车前窗玻璃、前灯玻璃的透振方向应该是()A. 前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是水平的B. 前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是竖直的C. 前窗玻璃的透振方向是斜向右上45∘，前灯玻璃的透振方向是斜向左上45∘D. 前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45∘【答案】D【解析】解：如果透振方向是竖直的话，那么回车时，两车的光不能叠加相消，也就是对方车辆的光仍要照到自己，感到眼花．若前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45∘，则对方车辆的光与自己前窗正好成90度，对方的光就通不过你的前窗射到你的眼，不会发生眼花.故D正确，ABC错误；故选：D7.如图，太阳光照射到偏振片P，在偏振片P和光屏之间有偏振片Q，则透过偏振片P的光的振动方向与光屏的明暗()A. 是水平的，光屏上是明的B. 是水平的，光屏上是暗的C. 是竖直的，光屏上是明的D. 是竖直的，光屏上是暗的【答案】D【解析】解：太阳光沿轴线通过照射到固定不动的偏振片P上，再通过与偏振片P垂直的偏振片Q，最后射到光屏，由于偏振片P与偏振片Q垂直，则光屏没有亮度，而透过偏振片P的光的振动方向是竖直方向.故D正确，ABC错误；故选：D．二、多选题8.光的偏振现象说明光是横波，下列现象中能反映光的偏振特性的是()A. 一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B. 一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90∘时，反射光是偏振光C. 日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清晰D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹【答案】ABC【解析】解：A、一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直.能反映光的偏振特性，故A正确；B、一束自然光入射到两种介质的表面时，一定有反射光线.如果折射光线与反射光线垂直，反射光为偏振光.故B正确；C、在日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片，由于反射光太强，偏振光强，加偏振片可以将反射的偏振光过滤，使图象清晰.故C正确；D、通过手指间缝隙观察日光灯，看到彩色条纹是光的衍射现象，而不是偏振现象，所以D是错误．故选：ABC．9.光学是物理学中一门古老学，又是现代学领域中最活跃的前沿学之一，在现代生产、生活中有着广泛的应用.下列有关其应用的说法中，正确的是()A.在图甲中，利用光的干涉原来检测物体表面的平整度B. 在图乙中，内窥镜利用了光的折射原理C. 在丙图中，利用光的偏振原理实现电影的3D效果D. 在丁图中，超声波测速仪利用波的衍射原理测汽车速度【答案】AC【解析】解：A、要检查玻璃板上表面是否平整所以干涉形成的条纹是标准样板的下表面和被检查平面板的上表面的反射光干涉产生的，故A正确；B、图乙中，内窥镜利用了光的全反射原理，故B错误；C、在丙图中，利用光的偏振原理实现电影的3D效果，故C正确；D、声和光一样能进行反射，反射到测速仪，测速仪接收，利用回声测距的原理来工作的.故D错误；故选：AC．10.如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线.一束单色光线以入射角i=30∘由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出.让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b 后，得到图乙所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为c).则下列说法正确的是()A. 此光在玻璃砖中的全反射临界角为60∘B. 玻璃砖的折射率n=√2C. 此光在玻璃砖中的传播速度v=cnD. 单缝b宽度较大E. 光的偏振现象说明光是一种纵波【答案】BCD【解析】解：AB、根据折射定律有n=sinγsini由题知，玻璃砖的全反射临界角等于C，则有sinC=1n，结合i=30∘，解得n=√2，C=45∘，故A错误，B正确．C、光在玻璃砖中的传播速度为v=cn =√22c，故C正确．D、由乙图知，单色光通过单缝a后衍射现象比较显著，所以单缝a宽度较小，则缝b 宽度较大.故D正确．E、偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故E错误．故选：BCD．11.“假奶粉事件”发生后，国家加强了对奶粉的质量检查.检验奶粉中的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图所示，S是自然光源，A、B 是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是()A. 到达O处光的强度不会明显减弱B. 到达O处光的强度会明显减弱C. 将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度小于αD. 将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α【答案】BD【解析】解：A、B、偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，所以到达O处光的强度会明显减弱，故A错误，B正确，C、偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度α，所以到达O处光的强度会明显减弱，将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片B转过的角度等于α，故C错误；D、同理，将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α.故D正确．故选：BD12.如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则()A. 图中a光为偏振光B. 图中b光为偏振光C. 以SP为轴将B转过180∘后，在P处将看到光亮D. 以SP为轴将B转过90∘后，在P处将看到光亮【答案】BD【解析】解：A、由题意可知，人眼在P处看不到光亮，是因为偏振片A与偏振片B相互垂直，a光是自然光，经过偏振片后，b光是偏振光，故A错误，B正确；C、由上分析可知，当SP为轴将B转过90∘后，在P处将看到光亮，故C错误，D正确；故选：BD根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．题中另一侧能观察到光即可.同时自然光向各个方向发射，而偏振光则是向特定方向放射．三、综合题13.(1)下列说法正确的是__________。

光的偏振一、单选题：1、（3173A15）B2、（3246B40）A3、（3248C45）B4、（3368A20）B5、（3369B35）C6、（3538B25）B7、（3542A20）A8、（3544B25）B9、（3545B25）D 10、（3639A10）C 11、（5221B30）C 12、（5222B25）E13、（5223B25）D 14、（5330B25）C二、填空题：1、（3535A20） 5.2 ×10-72、（3230B30） 2 ； 1 / 43、（3370A20） 2I4、（3371B40） 60°(或π / 3) ； 9I 0 / 325、（3541B40） 1 / 26、（3543A15） I 0 / 2； 07、（3548B25） 2212cos /cos αα8、（3550B30） 平行或接近平行9、（3643A10） 线偏振光(或完全偏振光，或平面偏振光) ；光(矢量)振动 ；偏振化(或透光轴)10、（5224B25） I 0 / 811、（5538A15） 60°12、（5660B40） α20cos 21I ； α＋θ－21π (或 α＋θ－90°) 参考解：由马吕斯定律，I ＝I 1 cos 2α＝21 I 0 cos 2α 插入第三个偏振片后，由括号中所给的假设，则有如图所示的振幅投影图．若使P 2旋转一角度θ后发生消光现象，则此时P 2的偏振化方向必定与P 3的偏振化方向垂直．由几何图形可得：α－α'＋θ＝21π 或 α－α'＋θ＝90° ∴ α'＝α＋θ－21π 或α'＝α＋θ－90° 13、（3233A15） 314、（3234A15） 完全（线）偏振光 ； 垂直于入射面 ； 部分偏振光15、（3235A15） 37° ； 16、（3236A15） 30︒ ； 1.732 17、（3237B35） 见右图18、（3238A15） π / 2－arctg(n 2 / n 1)19、（3239A15） 1.4820、（3240A15） 51.121、（3243B25） 355 nm ；369 nm P 1P 3P 2P 2P P 2 a 'αθP 1β i i i 0 i 0 i 022、（3250B30） 54.7°23、（3366A10） 完全偏振光（或线偏振光） ； 垂直 24、（3367A10） 见右图 25、（3373A15） 35.5°(或35°32＇) 26、（3374A20） 部分 ； π / 2 (或90°)27、（3640A05） n 2 / n 128、（3641A05） 33°29、（3646A15） tg i 0＝n 21 (或tg i 0＝n 1 / n 2 ) ； i 0 ； n 21 (或n 2 / n 1)30、（3648A15） 线偏振 (或完全偏振，平面偏振) ；部分偏振 ；布儒斯特 31、（3244C45） 见右图：o 、e 光画正确各2分 32、（3649A10） 非常寻常 33、（3807A20） 传播速度 ；单轴34、（3808A10） 波动 ； 横35、（7507B30） 见右图：晶体内、外折射光线画对各2分 36、（7966A10） 遵守通常的折射 ； 不遵守通常的折射三、计算题： 1、（3231A20）解：(1) 自然光通过第一偏振片后，其强度 I 1 = I 0 / 2 1分通过第2偏振片后，I 2＝I 1cos 245︒＝I 1/ 4 2分通过第3偏振片后，I 3＝I 2cos 245︒＝I 0/ 8 1分通过每一偏振片后的光皆为线偏振光，其光振动方向与刚通过的偏振片的偏振化方向平行． 2分(2) 若抽去第2片，因为第3片与第1片的偏振化方向相互垂直，所以此时I 3 =0． 1分I 1仍不变． 1分2、（3645B25）解：令I 1和I 2分别为两入射光束的光强．透过起偏器后，光的强度分别为I 1 / 2和I 2 / 2马吕斯定律，透过检偏器的光强分别为 1分1211cos 21αI I =', 2222cos 21αI I =' 2分 按题意，21I I '='，于是 222121cos 21cos 21ααI I = 1分 得 3/2cos /cos /221221==ααI I 1分3、（3764B30）解：设第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向间的夹角为θ．透过第一个偏振片后的光强 I 1＝I 0 / 2． 1分透过第二个偏振片后的光强为I 2，由马吕斯定律，I 2＝(I 0 /2)cos 2θ 2分透过第三个偏振片的光强为I 3，I 3 ＝I 2 cos 2(90°－θ ) = (I 0 / 2) cos 2θ sin 2θ = (I 0 / 8)sin 22θ 3分由题意知 I 3＝I 2 / 16所以 sin 22θ = 1 / 2，()2/2sin 211-=θ＝22.5° 2分 4、（3766A15）解：(1) 透过第一个偏振片的光强I 1I 1＝I 0 cos 230° 2分＝3 I 0 / 4 1分透过第二个偏振片后的光强I 2， I 2＝I 1cos 260°＝3I 0 / 16 2分(2) 原入射光束换为自然光，则I 1＝I 0 / 2 1分I 2＝I 1cos 260°＝I 0 / 8 2分5、（3767B40）解：(1) 透过P 1的光强 I 1＝I 0 / 2 1分设P 2与P 1的偏振化方向之间的夹角为θ，则透过P 2后的光强为I 2＝I 1 cos 2θ = (I 0 cos 2θ ) / 2 2分透过P 3后的光强为⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=θ21cos 223I I ()θθ220sin cos 21I =()8/2sin 20θI = 3分 由题意可知I 3＝I 0 / 8，则θ＝45°． 1分(2) 转动P 2，若使I 3＝I 0 / 16,则P 1与P 2偏振化方向的夹角θ＝22.5° 2分P 2转过的角度为(45°－22.5°)＝22.5° ． 1分6、（3768B30）解：透过第一个偏振片后的光强为2001cos 212121⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=I I I 30° 2分 ＝5I 0 / 8 1分透过第二个偏振片后的光强I 2＝( 5I 0 / 8 )cos 260° 1分＝5I 0 / 32 1分7、（3770B35）解：设入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P 1的偏振化方向之间的夹角为θ1，已知透过P 1后的光强I 1＝0.716I 0，则I 1＝0.716 I 0＝0.5(I 0 / 2)＋0.5(I 0 cos 2θ1) 3分cos 2θ1＝0.932 θ1＝15.1°(≈15°) 1分设θ2为入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P 2的偏振化方向之间的夹角．已知入射光单独穿过P 2后的光强I 2＝0.375I 0，则由 ()22000cos 212121375.0θI I I +⎪⎭⎫ ⎝⎛= 得 θ2＝60° 2分以α 表示P 1、P 2的偏振化方间的夹角，α有两个可能值α＝θ2＋θ1＝75° 2分或 α＝θ2-θ1＝45° 2分8、（3771B30）解：以P 1、P 2、P 3分别表示三个偏振片，I 1为透过第一个偏振片P 1的光强，且I 1 = I 0 / 2． 1分设P 2与P 1的偏振化方向之间的夹角为θ，连续穿过P 1、P 2后的光强为I 2，()θθ20212cos 21cos I I I == 1分 设连续穿过三个偏振片后的光强为I 3，()θ-= 90cos 223I I()θθ220sin cos 21I = 1分 ()8/2sin 20θI = 1分 显然，当2θ＝90°时,即θ＝45°时，I 3最大． 1分9、（3772B30）解：设二偏振片以P 1、P 2表示，以θ表示入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P 1的偏振化方向之间的夹角，则透过P 1后的光强度I 1为θ2001cos 212121I I I +⎪⎭⎫ ⎝⎛= 2分 连续透过P 1、P 2后的光强I 2o 45cos 211I I =()45cos cos 214/2200⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=θI I 2分 要使I 2最大，应取cos 2θ＝1，即θ＝0，入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P 1的偏振化方向平行． 2分此情况下， I 1＝3 I 1 / 4 1分()8/345cos 4/30202I I I == 1分 10、（3773B30）解：设入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P 1的偏振化方向之间的夹角为θ，透过P 1后的光强I 1为()θ2001cos 212121I I I +⎪⎭⎫ ⎝⎛= 2分 透过P 2后的光强I 2为 I 2＝I 1 cos 2 30°()2022/32/cos 21⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=I θ 3分 I 2 / I 1＝9 / 16cos 2 θ＝1 2分所以 θ＝0°即入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P 1的偏振化方向平行． 1分11、（3774C45）解：设入射光中两种成分的强度都是I 0，总强度为2 I 0．(1) 通过第一个偏振片后，原自然光变为线偏振光，强度为I 0 / 2， 原线偏振光部分强度变为I 0 cos 2θ，其中θ为入射线偏振光振动方向与偏振片偏振化方向P 1的夹角．以上两部分透射光的振动方向都与P 1一致．如果二者相等，则以后不论再穿过几个偏振片，都维持强度相等(如果二者强度不相等，则以后出射强度也不相等)．因此，必须有I 0 / 2＝I 0 cos 2 θ，得θ＝45︒． 2分为了满足线偏振部分振动方向在出射后“转过”90︒，只要最后一个偏振片偏振化方向与入射线偏振方向夹角为90︒就行了． 2分综上所述，只要两个偏振片就行了(只有一个偏振片不可能将振动方向“转过”90︒)． 2分 配置如图，E 表示入射光中线偏振部分的振动方向， P 1、P 2分别是第一、第二偏振片的偏振化方向 2分(2) 出射强度I 2＝(1/2)I 0 cos 2 45︒＋I 0 cos 4 45︒＝I 0 [(1 / 4)+(1 / 4)]=I 0/2 比值 I 2/(2I 0)＝1 / 4 2分 12、（3775B35）解：设I max ，I min 分别表示出射光的最大值和最小值，则I max ＝I a / 2＋I b 2分I min ＝ I a / 2 2分令 ()()n I I I I I a b a =+=2//2//min max所以 ()1/2/-=n I I b a 1分13、（3776C45） 解：入射光振动方向E 与P 1、P 2的关系如图．出射光强为 ()αα2202cos cos -=A I I 3分由三角函数“积化和差”关系，得20221cos 21cos 41⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=αA I I A 3分 因为A 为锐角，α≤A ，所以A A 2121≤-α (见图)．所以 021cos 21cos >≥⎪⎭⎫ ⎝⎛-A A α 所以，I 2只在α = A / 2处取得极值，且显然是极大值． 2分 (用求导数的办法找极值点也可以)14、（3778B30） 解：以P 1、P 2表示两偏振化方向，其夹角记为θ，为了振动方向转过90°，入射光振动方向E 必与P 2垂直，如图． 2分设入射光强为I 0，则出射光强为 I 2＝I 0 cos 2(90°- θ ) cos 2θ ()θθθ2sin 4/cos sin 20220I I == 3分 当2θ＝90°即θ＝45°时，I 2取得极大值，且 I 2max ＝I 0 / 4， 2分即 I 2max / I 0＝1 / 4 1分15、（3779C45）解：设I 0为入射光中自然光的强度，I 1、I 2分别为穿过P 1和连续穿过P 1、P 2的强度．(1) 由题意，入射光强为2I 0，()θ20001cos 5.0221I I I I +== 得 cos 2θ＝1 / 2， θ ＝45° 3分(2) I 2＝(0.5I 0＋I 0cos 245°) cos 2α =()0241I P 1P 245°45°E P 12A /2αE P 1P 2 E θ得 21cos 2=α , α＝45° 2分 (3) ()()02001221%101cos 21I I I I =-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=θ ∴ 58.38 95.5cos 2==θθ 3分 ()()0212241%101cos I I I =-=α 95cos 2=α 81.41=α 2分 16、（3780B35）解：设I 0为自然光强，x I 0为入射光中线偏振光强，x 为待定系数．(1) () 30cos 45cos 5.02200xI I +()()45cos 60cos 5.05/92200xI I += 解出 x = 1 / 2 5分可得入射光强为3I 0 / 2. I 入=3I 0/2 1分(2) 第一次测量I 1/I 入=()()02005.1/45cos 5.05.0I I I +2121131=⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 2分 第二次测量I 1/I 入=()()02005.1/60cos 5.05.0I I I +＝5 / 12 2分(3) 第一次测量 I 2/I 入=0.5cos 230°＝3 / 8 1分第二次测量 I 2/I 入=5cos 245°/ 12 ＝5 / 24 1分17、（3781A20）解：设I 0为入射光强，I 为连续穿过P 1、P 2后的透射光强．I ＝I 0cos 230°cos 2α 2分显然，α＝0时为最大透射光强，即I max ＝I 0 cos 230°＝3I 0 / 4 1分由 I 0cos 230°cos 2α =I max / 4 可得cos 2α 1 / 4＝, α＝60° 2分18、（3782B30）解：设I 0为自然光强．由题意知入射光强为2 I 0． 1分(1) I 1=2·2 I 0 / 3＝0.5 I 0＋I 0cos 2θ4 / 3＝0.5＋cos 2θ所以 θ＝24.1° 2分(2) I 1= (0.5 I 0＋I 0 cos 224.1°)＝2(2 I 0) / 3，I 2＝I 1cos 230°＝3 I 1 / 4所以 I 2 / 2I 0 = 1 / 2 2分19、（3783A15）解：(1) 连续穿过三个偏振片之后的光强为 I ＝0.5I 0cos 2α cos 2(0.5π－α ) 2分 ＝I 0sin 2(2α) / 8 1分 (2) 画出曲线 2分 20、（3796B35） 解：设入射光中自然光的强度为I 0，则总的入射光强为2I 0． II 0 / 8π/4π/23π/45π/4π3π/2α(1) 第一次最后出射光强I 2＝(0.5I 0＋I 0cos 245°)cos 230°第二次出射光强2I '＝(0.5 I 0＋I 0cos 230°)cos 2θ 4分 由I 2＝32I ' / 4 ，得cos 2θ＝4 / 5，θ＝26.6° 2分 (2) 第一次穿过P 1的光强I 1＝0.5I 0＋I 0cos 245°＝I 0I 1 / (2 I 0)＝1 / 2 1分第二次相应有 1I '＝(0.5I 0)＋I 0cos 230°＝5I 0 / 4， 1I ' /( 2I 0)＝5 / 8 1分 (3) 第一次， I 2 / 2 I 0＝I 1cos 230°/ (2 I 0) ＝3 / 8 1分第二次， 2/1)2/(cos 2/02102='='I I I I θ 1分 21、（3797B35）解：（1）理想偏振片的情形，设入射光中自然光强度为Ｉ0，则总强度为2Ｉ0．穿过Ｐ1后有光强o 30cos 5.02001I I I +=，得 625.08/5)2/(01==I I 3分穿过Ｐ1、P 2之后，光强I 2＝o 45cos 21I ＝I 1/2所以 ()313.016/52/02==I I 3分（2）可透部分被每片吸收10％．穿过P 1后光强%9011⨯='I I ， 563.0)2/(9.0)2/(0101=='I I I I 2分 穿过P 1、P 2之后，光强为2I '，253.0)2/(02='I I 2分 22、（3798B35）解： 设I 为自然光强(入射光强为2I 0)；θ为入射光中线偏振光的光矢量振动方向与第一个偏振片偏振化方向间的夹角．(1) 据题意 0.5I cos 230°＝I cos 2θ·cos 230° 3分cos 2θ ＝1 / 2θ＝45° 1分(2) 总的透射光强为2×21I cos 230° 2分 所以透射光与入射光的强度之比为21cos 230°＝3 / 8 1分 (3) 此时透射光强为 (I cos 230°)(1－5%)2 2分所以透射光与入射光的强度之比为21 (cos 230°)(1－5%)2＝0.338 1分 23、（3799C45）解：设I 0为自然光强；I 1、I 2分别为穿过P 1和连续穿过P 1、P 2后的透射光强．由题意知入射光强为2I 0．(1) I 2＝(0.5I 0＋I 0cos 245°)cos 2α 2分显然，当α＝0 时，透射光强最大．I max ＝I 0 / 2＋I 0cos 245°＝I 0 / 2＋I 0 / 2＝I 0 1分由题意知 cos 2α ＝2 / 3 1分 α＝35.26° 1分(2) I 0 / 2＋(I 0 cos 245°)](1－10％) cos 2α(1-10％)＝(2 / 3)( I 0 / 2＋I 0 cos 245°) 3分cos 2α＝(2 / 3)(1 / 0.92) α＝24.9° 2分24、（3800C45）解：设I 0为自然光强；I 1、I 2分别为穿过P 1和连续穿过P 1、P 2后的透射光强度．由题意知入射光强为2I 0．(1) I 1＝I 0 / 2＋I 0cos 2θ =2I 0/2 2分cos 2θ＝1 / 2得 θ＝45° 1分由题意，I 2＝I 1 / 2， 又I 2＝I 1 cos 2α，所以cos 2α＝1 / 2，得 ＝45° 2分(2) I 1＝[I 0 / 2＋I 0cos 2θ ](1－5%)=2I 0/2 2分得 θ＝42° 1分仍有I 2＝I 1 / 2，同时还有I 2＝I 1cos 2α (1－5%)所以 cos 2α＝1 / (2×0.95)， α＝43.5° 2分25、（3801C45）解：设I 为自然光强；xI 为入射光中线偏振光强，x 为待定系数，即入射光中线偏振光强与自然光强之比．据题意，入射光强为I ＋xI ．(1) 2145cos cos 2160cos 60cos 212222=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+ θxI I xI I ① 3分 125cos 212=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+xI I xI I θ ② 3分 ①×② ()245144/212=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 解得 21=x 2分 (2) 将x 值代入② ()12532cos 21212=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+θ cos 2θ =1 / 4 θ＝60° 2分26、（3802C45）解：设I 为自然光强；I 1、I 2分别为穿过P 1和连续穿过P 1、P 2后的透射光强度．由题意知入射光强为2I ．(1) II I I I 260cos 21221+= 2分 ＝3 / 8 1分I I I I I 230cos 60cos 212222 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 2分 ＝9 / 32 1分(2) ()%101260cos 21832-+=II I2/9.0cos 212⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=θ 1分 cos 2θ＝0.333 θ＝54.7° 1分()222%1012cos 7.54cos 21329-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=II I α 1分 所以 cos 2α＝0.833 ， α＝24.1° 1分[或 ()9.0cos 833292α= ，cos 2α = 0.833, α = 24.1°] 27、（3809B25）解：设I 0为入射光强度；I 为连续穿过两偏振片的光强．(1) α20cos 21I I = 2分 显然，当α＝0 时，即两偏振化方向平行时，I 最大．I max ＝21I 0 1分 由 α200cos 212131I I =⎪⎭⎫ ⎝⎛ 得 α＝54.8° 2分(2) 考虑对透射光的吸收和反射，则()α2200cos %51212131-=⎪⎭⎫ ⎝⎛I I 2分 α＝52.6° 1分28、（3810B25）解：设I 为自然光强，据题意(0.5I ＋I cos 245°)cos 230＝(0.5I ＋I cos 230°)cos 2θ 4分 有 cos 2θ＝3 / 5 θ＝39.23° 1分29、（5661A20）解：(1) 经P 1后，光强I 1＝21I 0 1分 I 1为线偏振光．通过P 2．由马吕斯定律有I ＝I 1cos 2θ 1分 ∵ P 1与P 2偏振化方向平行．∴θ＝0．故 I ＝I 1cos 20°＝I 1＝21I 0 1分 (2) 加入第三个偏振片后，设第三个偏振片的偏振化方向与第一个偏振化方向间的夹角为α．则透过P 2的光强αα2202cos cos 21I I =α40cos 21I = 2分 由已知条件有 32/cos 21040I I =α ∴ cos 4α＝1 / 16 2分 得 cos α＝1 / 2 即 α =60° 1分30、（3241C55）解：由题可知i 1和i 2应为相应的布儒斯特角，由布儒斯特定律知tg i 1= n 1＝1.33； 1分 tg i 2＝n 2 / n 1＝1.57 / 1.333， 2分 由此得 i 1＝53.12°， 1分 i 2＝48.69°． 1分 由△ABC 可得 θ＋(π / 2＋r )＋(π / 2－i 2)＝π 2分 整理得 θ＝i 2－r由布儒斯特定律可知， r ＝π / 2－i 1 2分 将r 代入上式得θ＝i 1＋i 2－π / 2＝53.12°＋48.69°－90°＝11.8°1分 31、（3784A10）解：由布儒斯特定律tg i 0＝1.33 3分 得 i 0＝53.1°2分 32、（3785A10）解：光从水(折射率为n 1)入射到空气(折射率为n 2)界面时的布儒斯特定律tg i 0＝n 2 / n 1＝1 / 1.33 3分 i 0＝36.9°(＝36°25')2分 33、（3786A10）解：设n 2为玻璃的折射率，由布儒斯特定律可得n 2＝1.33 tg49.5° 3分 ＝1.562分 34、（3787A10）解：(1) 由布儒斯特定律 tg i 0＝1.33得 i 0＝53.1°此 i b 即为所求的入射角3分 (2) 若以r 表示折射角，由布儒斯特定律可得r ＝0.5π－i 0＝36.9°2分 35、（3788A15）解：(1) 设该液体的折射率为n ，由布儒斯特定律tg i 0＝1.56 / n 2分 得 n ＝1.56 / tg48.09°＝1.401分 (2) 折射角r ＝0.5π－48.09°＝41.91° (＝41°55' )2分 36、（3789A15）解：设此不透明介质的折射率为n ，空气的折射率为1．由布儒斯特定律可得n ＝tg 56°＝1.483 2分将此介质片放入水中后，由布儒斯特定律 tg i 0＝n / 1.33＝1.112i 0＝48.03° (＝48°2') 3分 此i 0即为所求之起偏角． 37、（3791A15）解：光自水中入射到玻璃表面上时，tg i 0＝1.56 / 1.33 2分 i 0＝49.6° 1分 光自玻璃中入射到水表面上时，tg 0i '＝1.33 / 1.56 0i '＝40.4° (或 0i '＝90°－i 0＝40.4°) 2分 38、（3793B25）解：(1) 据布儒斯特定律 tg i ＝(n 2 / n 1)＝1.50 / 1.33 2分 i ＝48.44° (＝48°62') 1分 (2) 令介质Ⅱ中的折射角为r ，则r ＝0.5π－i ＝41.56° 2分 此r 在数值上等于在Ⅱ、Ⅲ界面上的入射角。

六、波动光学19 光的偏振一、选择题(共22题)选择题：一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为( )A、4/I2B、I0 / 4．C、I0 / 2．D、2I0 / 2．答案： B难度：易选择题：如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为( )A、I0 / 8．B、I0 / 4．C、3 I0 / 8．D、3 I0 / 4．答案：A难度：易选择题：在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则( )A、干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强．B、干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱．C、干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱．D、无干涉条纹．答案：B难度：易选择题：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 ＝30°，则透射偏振光的强度I是( )A、I0 / 4．B、3I0 / 4．C、3I0 / 2．D、3 I0 / 8．答案：D难度：中选择题：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 / 3．C 、 1 / 4．D 、 1 / 5．答案：A难度：中选择题：三个偏振片P 1，P 2与P 3堆叠在一起，P 1与P 3的偏振化方向相互垂直，P 2与P 1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I 0的自然光垂直入射于偏振片P 1，并依次透过偏振片P 1、P 2与P 3，则通过三个偏振片后的光强为( )A 、 I 0 / 4．B 、 3 I 0 / 8．C 、 3I 0 / 32．D 、 I 0 / 16．答案：C难度：中选择题： 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动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，后又减小至零．C 、 光强先增加，后减小，再增加．D 、 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零．答案：B难度：中选择题：使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2．P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α 和90°，则通过这两个偏振片后的光强I 是( )A 、 21I 0 cos 2α ． B 、 0．C 、 41I 0sin 2(2α)． D 、 41I 0 sin 2α ．答案：C难度：中选择题：一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I＝I0/ 8．已知P1和P2的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是( )A、30°．B、45°．C、60°．D、90°．答案：B难度：难选择题：自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是( )A、在入射面内振动的完全线偏振光．B、平行于入射面的振动占优势的部分偏振光．C、垂直于入射面振动的完全线偏振光．D、垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光．答案：C难度：易选择题：某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是( )A、35.3°．B、40.9°．C、45°．D、54.7°．答案：D难度：中选择题：自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为( )A、完全线偏振光且折射角是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°．答案：D难度：中选择题：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i0，则在界面2的反射光( )A、是自然光．B、是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．C、是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．D、是部分偏振光．答案：B难度：中选择题： ABCD 为一块方解石的一个截面，AB 为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线．光轴方向在纸面内且与AB 成一锐角θ，如图所示．一束平行的单色自然光垂直于AB 端面入射．在方解石内折射光分解为o 光和e 光，o 光和e 光的( )A 、 传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直．B 、 传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直．C 、 传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直．D 、传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直．题目图片：D答案：C难度：中选择题：一束圆偏振光通过二分之一波片后透出的光是( )A 、 线偏振光．B 、 部分偏振光．C 、 和原来旋转方向相同的圆偏振光．D 、 和原来旋转方向相反的圆偏振光．答案：D难度：易选择题：下列说法哪个是正确的？( )A 、 一束圆偏振光垂直入射通过四分之一波片后将成为线偏振光．B 、 一束椭圆偏振光垂直入射通过二分之一波片后将成为线偏振光．C 、 一束圆偏振光垂直入射通过二分之一波片后将成为线偏振光．D 、 一束自然光垂直入射通过四分之一波片后将成为线偏振光．答案：A难度：易选择题：一束单色平面偏振光，垂直投射到一块用方解石（负晶体）制成的四分之一波片（对于投射光的频率而言）上，如图所示．如果入射光的振动面与光轴成45°角，则对着光看从波片射出的光是( )A、逆时针方向旋转的圆偏振光．B、逆时针方向旋转的椭圆偏振光．C、顺时针方向旋转的圆偏振光．D、顺时针方向旋转的椭圆偏振光．题目图片：答案：A难度：中选择题：一单色平面偏振光，垂直投射到一块用石英（正晶体）制成的四分之一波片（对于投射光的频率而言）上，如图所示．如果入射光的振动面与光轴成30°角，则对着光看从波片射出的光是( )A、逆时针方向旋转的圆偏振光．B、逆时针方向旋转的椭圆偏振光．C、顺时针方向旋转的圆偏振光．D、顺时针方向旋转的椭圆偏振光．题目图片：答案：D难度：中选择题：一束单色线偏振光，其振动方向与1/4波片的光轴夹角α = π/4．此偏振光经过1/4波片后( )A、仍为线偏振光．B、振动面旋转了π/2．C、振动面旋转了π/4．D、变为圆偏振光．答案：D难度：中选择题：一束圆偏振光通过二分之一波片后透出的光是( )A、线偏振光．B、部分偏振光．C、和原来旋转方向相同的圆偏振光．D、和原来旋转方向相反的圆偏振光．答案：D难度：中选择题：一束单色右旋圆偏振光垂直穿过二分之一波片后，其出射光为( )A、线偏振光．B、右旋圆偏振光．C、左旋圆偏振光．D、左旋椭圆偏振光．答案：C难度：中选择题：仅用一个偏振片观察一束单色光时，发现出射光存在强度为最大的位置（标出此方向MN），但无消光位置．在偏振片前放置一块四分之一波片，且使波片的光轴与标出的方向MN平行，这时旋转偏振片，观察到有消光位置，则这束单色光是( )A、线偏振光．B、椭圆偏振光．C、自然光与椭圆偏振光的混合．.D、自然光与线偏振光的混合．答案：B难度：中二、填空题(共64题)填空题：光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片后，出射光强I=I0/8，则两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为__________．答案：60°难度：易填空题：一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成45°角．已知通过此两偏振片后的光强为I，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________________．答案：2I难度：易填空题：一束光垂直入射在偏振片P 上，以入射光线为轴转动P ，观察通过P 的光强的变化过程．若入射光是__________________光，则将看到光强不变；若入 射光是__________________，则将看到明暗交替变化，有时出现全暗；若入射光 是__________________，则将看到明暗交替变化，但不出现全暗．答案： 自然光或(和)圆偏振光，线偏振光(完全偏振光)，部分偏振光或椭圆偏振光 难度：易填空题：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 0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___________．答案： I 0 / 2， 0难度：易填空题：马吕斯定律的数学表达式为I = I 0 cos 2 α．式中I 为通过检偏器的透射光的强度；I 0为入射__________的强度；α为入射光__________方向和检偏器_________方向之间的夹角．答案： 线偏振光(或完全偏振光) ，光(矢量)振动，偏振化(或透光轴) 难度：易填空题：两个偏振片叠放在一起，强度为I 0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为8/0I ，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角(取锐角)是____________，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角（取锐角）相等．则通过三个偏振片后的透射光强度为____________．答案： 60°(或 / 3)，9I 0 / 32难度：中填空题：用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光强I 0与线偏振光强I 之比为__________．答案： 1 / 2难度：中填空题：一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由α1转到α2，则转动前后透射光强度之比为________________．答案：2212cos /cos αα 难度：中填空题：如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝S ，在屏幕上能看到干涉条纹．若在双缝S 1和S 2的一侧分别加一同质同厚的偏振片P 1、P 2，则当P 1与P 2的偏振化方向相互______________时，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹．题目图片：P2P1S1S2S答案：平行或接近平行难度：中填空题：要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__________块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的______ _________________倍．答案：2，1/4难度：中填空题：如图，P1、P2为偏振化方向间夹角为α 的两个偏振片．光强为I0的平行自然光垂直入射到P1表面上，则通过P2的光强I＝__________．若在P1、P2之间插入第三个偏振片P3，则通过P2的光强发生了变化．实验发现，以光线为轴旋转P2，使其偏振化方向旋转一角度θ后，发生消光现象，从而可以推算出P3的偏振化方向与P1的偏振化方向之间的夹角α'＝___________．(假设题中所涉及的角均为锐角，且设α'<α)．题目图片：答案：α2cos21Iα＋θ－21π(或α＋θ－90°)难度：中填空题：使光强为I0的自然光依次垂直通过三块偏振片P1，P2和P3．P1与P2的偏振化方向成45°角，P2与P3的偏振化方向成45°角．则透过三块偏振片的光强I为______________．答案：I0 / 8难度：中填空题：某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。

光的偏振与双折射实验练习题一、选择题1、下列关于光的偏振现象的说法中，正确的是（）A 自然光通过偏振片后成为偏振光B 只有横波才有偏振现象C 除了光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光D 光的偏振现象证明光是一种纵波2、一束自然光相继通过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向夹角为 30°，则通过第二个偏振片后的光强与通过第一个偏振片后的光强之比为（）A 3 ： 4B 3 ： 8C 1 ： 2D 1 ： 43、光的偏振现象说明（）A 光是一种电磁波B 光是一种横波C 光是一种纵波D 光是一种概率波4、对于双折射现象，以下说法正确的是（）A 双折射现象中，寻常光和非常光的传播速度相同B 双折射现象只发生在晶体中C 双折射现象中，寻常光遵守折射定律，非常光不遵守折射定律D 双折射现象说明晶体是各向同性的5、当自然光以布儒斯特角入射到两种介质的分界面上时，反射光为（）A 自然光B 部分偏振光C 完全偏振光D 椭圆偏振光二、填空题1、光的偏振是指光的________在垂直于光传播方向的平面内沿着特定方向振动的现象。

2、一束光通过一个偏振片后，光强变为原来的一半，这束光为________光。

3、双折射现象中，寻常光的折射率________非常光的折射率。

（填“大于”“小于”或“等于”）4、当自然光入射到各向同性介质的表面时，反射光和折射光都是________光。

三、简答题1、简述光的偏振现象，并举例说明其在生活中的应用。

2、解释什么是双折射现象，以及产生双折射现象的条件。

3、说明如何利用偏振片来检测光的偏振状态。

四、计算题1、一束自然光以 60°的入射角射到一平板玻璃表面上，反射光为完全偏振光，求玻璃的折射率。

2、有一束光强为 I₀的自然光，相继通过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向夹角为 45°，求通过第二个偏振片后的光强。

3、某种晶体对于波长为 5893nm 的钠黄光产生双折射，寻常光的折射率为1658，非常光的折射率为1486。

第十九章 光的偏振一 选择题1. 把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过。

当把一块偏振片旋转180︒时会发生何种现象：（ ）A. 光强先增加，然后减小到零B. 光强始终为零C. 光强先增加后减小，然后又再增加D. 光强增加，然后减小到不为零的极小值 解：)2π(cos 20+=αI I ,α从0增大到2π的过程中I 变大；从2π增大到π的过程中I 减小到零。

故本题答案为A 。

2. 强度为I 0的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的偏振片后，出射光强度为零。

若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片，且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为30︒，则出射光强度为：（ ）A. 0B. 3I 0 / 8C. 3I 0 / 16D. 3I 0 / 32解：0000202032341432)3090(cos 30cos 2I I I I =⋅⋅=-=。

故本题答案为D 。

3. 振幅为A 的线偏振光，垂直入射到一理想偏振片上。

若偏振片的偏振化方向与入射偏振光的振动方向夹角为60︒，则透过偏振片的振幅为：（ ）A. A / 2B.2 / 3A C. A / 4 D. 3A / 4解：0222'60cos A A =，2/'A A =。

故本题答案为A 。

4. 自然光以60︒的入射角照射到某透明介质表面时，反射光为线偏振光。

则（ ）A 折射光为线偏振光，折射角为30︒B 折射光为部分偏振光，折射角为30︒C 折射光为线偏振光，折射角不能确定D 折射光为部分偏振光，折射角不能确定解：本题答案为B 。

5. 如题图所示，一束光垂直投射于一双折射晶体上，e o 选择题5图晶体的光轴如图所示。

下列哪种叙述是正确的？（）A o光和e光将不分开B n e>n oC e光偏向左侧D o光为自然光解：本题答案为C。

6. 某晶片中o光和e光的折射率分别为n o和n e（n o>n e），若用此晶片做一个半波片，则晶片的厚度应为（光波长为λ）：（）A λ / 2B λ / 2n oC λ / 2n eD λ / 2(n o-n e)解：本题答案为D7. 一束圆偏振光经过四分之一波片后，（）A. 仍为圆偏振光B. 为线偏振光C. 为椭圆偏振光D. 为自然光解：本题答案为B。

光的偏振（附答案）一． 填空题1. 一束光垂直入射在偏振片P 上,以入射光为轴旋转偏振片,观察通过偏振片P 的光强的变化过程. 若入射光是自然光或圆偏振光, 则将看到光强不变；若入射光是线偏振光, 则将看到明暗交替变化, 有时出现全暗；若入射光是部分偏振光或椭圆偏振光, 则将看到明暗交替变化, 但不出现全暗.2. 圆偏振光通过四分之一波片后, 出射的光一般是线偏振光.3. 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90度角,则至少需要让这束光通过2块理想偏振片,在此情况下,透射光强最大是原来的1/4 倍.4. 两个偏振片叠放在一起,强度为I 0的自然光垂直入射其上,若通过两个偏振片后的光强为I/8,则此两偏振片的偏振化方向间的夹角为（取锐角）是60度,若在两片之间再插入一片偏振片, 其偏振化方向间的夹角（取锐角）相等,则通过三个偏振片后的投射光强度为9/32 I 0.5. 某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于450, 则光从空气射向此媒质的布儒斯特角是54.70, 就偏振状态来说反射光为完全偏振光, 反射光矢量的振动方向垂直入射面, 透射光为部分偏振光.6. 一束自然光从空气透射到玻璃表面上（空气折射率为1）, 当折射角为300时, 反射光是完全偏振光, 则此玻璃的折射率等于1.732.7. 一束钠自然黄光(λ=589.3×10-9m)自空气(设n=1)垂直入射方解石晶片的表面,晶体厚度为0.05 mm, 对钠黄光方解石的主折射率n 0=1.6584、n e =1.4864, 则o 、e 两光透过晶片后的光程差为 8.6 μm , o 、e 两光透过晶片后的相位差为91.7 rad.8. 在杨氏双缝干涉实验中, 若用单色自然光照射狭缝S, 在屏幕上能看到干涉条纹. 若在双缝S 1和 S 2后分别加一个同质同厚度的偏振片P 1、P 2, 则当P 1与P 2的偏振化方向互相平行或接近平行时, 在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹.二． 计算题9. 有一束自然光和线偏振光组成的混合光, 当它通过偏振片时改变偏振片的取向, 发现透射光强可以变化7倍. 试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例.解：设入射光的光强为0I , 其中线偏振光的光强为01I ,自然光的光强为02I .在该光束透过偏振片后, 其光强由马吕斯定律可知:201021cos 2I I I α=+ 当α=0时, 透射光的光强最大,max 010212I I I =+,当α=π/2时, 透射光的光强最小,min 0212I I =max min 0102020102177322I I I I I I I =∴+=⇒=入射总光强为：00102I I I =+01020031,44I I I I ∴== 10. 如图所示, 一个晶体偏振器由两个直角棱镜组成（中间密合）. 其中一个直角棱镜由方解石晶体制成, 另一个直角棱镜由玻璃制成, 其折射率n 等于方解石对e 光的折射率n e . 一束单色自然光垂直入射, 试定性地画出折射光线, 并标明折射光线光矢量的振动方向. (方解石对o 光和e 光的主折射率分别为1.658和1.486.)解：由于玻璃的折射率n 等于方解石对e 光的折射率, 因此e 光进入方解石后传播方向不变. 而n=n e >n o , 透过因此o 光进入方解石后的折射角<450, 据此得光路图.11. 用方解石割成一个正三角形棱镜, 其光轴与棱镜的棱边平行, 亦即与棱镜的正三角形横截面垂直. 如图所示. 今有一束自然光入射于棱镜, 为使棱镜内的 e 光折射线平行于棱镜的底边, 该入射光的入射角i 应为多少？ 并在图中画出 o 光的光路并标明o 光和e 光的振动方向. 已知n e = 1.49 （主折射率, n o =1.66.解：由于e 光在方解石中的振动方向与光轴相同, o 光在方解石中的振动方向与光轴垂直, 所以e 光和o 光在方解石内的波面在垂直于光轴的平面中的截线都是圆弧. 但 v e > v o ,所以e 波包围o 波.由图可知, 本题中对于e 光仍满足折射定律sin sin e e i n γ=由于 e 光在棱镜内折射线与底边平行,30e γ=︒ 0sin sin 30 1.490.50.745e i n ==⨯=入射角 4810o i '= 又因为sin sin o o i n γ= sin sin 4810sin 0.4491.66o o o i n γ'∴===故o 光折射角2640o o γ'=12. 有三个偏振片堆叠在一起, 第一块与第三块的偏振化方向相互垂直, 第二块和第一块的偏振化方向相互平行, 然后第二块偏 振片以恒定角速度ω绕光传播的方向旋转, 如图所示. 设入射自然光的光强为I 0. 求此自然光通过这一系统后, 出射光的光强.解:经过P 1, 光强由I 0变为I 0/2, P 2以ω转动, P 1, P 2的偏振化方向的夹角θ=ωt202cos 2I I t ω=P 2以ω转动, P 2, P 3的偏振化方向的夹角β=π/2-ωt22203222000cos cos sin 2(2sin cos )sin 2(1cos 4)8816I I I t t I I I t t t t βωωωωωω==⋅===- 13. 有一束钠黄光以50角入射在方解石平板上, 方解石的光轴平行于平板表面且与入射面垂直, 求方解石中两条折射线的夹角.（对于钠黄光n o =1.658, n e =1.486）解: 在此题的特殊条件下, 可以用折射定律求出o 光, e 光折射线方向. 设i 为入射角, o γ和e γ分别为o 光和e 光的折射角.由折射定律:sin sin o o i n γ=sin sin e e i n γ=sin sin /0.463o o i n γ∴==, 27.5o o γ=sin sin /0.516e e i n γ==, 31.0o e γ=31.027.5 3.5o o o e o γγγ∆=-=-=14. 如图所示的各种情况下, 以非偏振光和偏振光入射两种介质的分界面, 图中i 0为起偏角, i 试画出折射光线和反射光线, 并用点和短线表示他们的偏振状态.15. 如图示的三种透光媒质I 、II 、III, 其折射率分别为n 1=1.33、n 2=1.50、n 3=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？解：（1）由布儒斯特定律：()21/ 1.50/1.33tgi n n ==4826o i '=令介质II 中的折射角为γ,则/241.56o i γπ=-=此γ在数值上等于在II 、III 界面上的入射角.若II 、III 界面上的反射光是线偏振光, 则必满足布儒斯特定律()032/ 1.0/1.5tgi n n ==033.69o i =因为0i γ≠, 故II 、III 界面上的反射光不是线偏振光.16. 一块厚0.025mm 的方解石晶片, 表面与光轴平行并放置在两个正交偏振片之间, 晶片的光轴与两偏振片的偏振化方向均成45度角. 用白光垂直入射到第一块偏振片上, 从第二块偏振片出射的光线中, 缺少了那些波长的光.(假定n o =1.658, n e =1.486为常数）解： 2()C o e n n d πφλ∆=-2()o e n n d πφπλ⊥∆=-+ 045α=相干相消：(21)k φπ⊥∆=+缺少的波长：()o e n n dk λ-=, 6,7,8,9,10k =717,614,538,478,430nm λ=17. 一方解石晶体的表面与其光轴平行, 放在偏振化方向相互正交的偏振片之间, 晶体的光轴与偏振片的偏振化方向成450角. 试求：（1）要使λ = 500nm 的光不能透过检偏器, 则晶片的厚度至少多大？（2）若两偏振片的偏振化方向平行, 要使λ =500nm 的光不能透过检偏器, 晶片的厚度又为多少？(方解石对o 光和e 光的主折射率分别为1.658和1.486.)解：（1）如图（a ）所示, 要使光不透过检偏器, 则通过检偏器的两束光须因干涉而相消, 通过P 2时两光的光程差为0()e n n d ∆=-对应的相位差为:02π()2πππe n n d δφλλ-∆=+=+由干涉条件：(21)π(0,1,2......)k k φ∆=+=02π()π(21)πe d n n k λ-+=+当k=1时, 镜片厚度最小, 为760510 2.910(m)()(1.658 1.486)e d n n λ--⨯===⨯-- （2）由图（b)可知当P 1, P 2平行时, 通过P 2的两束光没有附加相位差π, '02π()(21)π(0,1,2..)e d n n k k φλ∴∆=-=+=当k=0时, 此时晶片厚度最小,7065102()2(1.658 1.486)1.4510(m)e d n n λ--⨯==-⨯-=⨯18. 一束平行的线偏振光在真空中的波长为589nm, 垂直入射到方解石晶体上,晶体的光轴与表面平行, 如图所示. 已知方解石晶体对该单色o 光和e 光的折射率分别为1.658、1.486, 方解石晶体中寻常光的波长和非常光的波长分别等于多少？解：方解石晶体中o 光和e 光的波长分别为o o n λλ=658.1589=)nm (2.355=e e n λλ=486.1589=)nm (4.396= 三． 证明与问答题19. （证明题）一块玻璃的折射率为2 1.55n =, 一束自然光以θ角入射到玻璃表面, 求θ角为多少时反射光为完全偏振光？证明在下表面反射并经上表面透射的光也是完全偏振光.解：根据布儒斯特定律201tg n i n =121tg 571017n n θ-'''== 由折射定律：12sin sin n n θγ=π/2θγ+=πsin sin()cos 2θγγ=-=γ角满足布儒斯特定律.20. （问答题）用自然光源以及起偏器和检偏器各一件, 如何鉴别下列三种透明片：偏振片、半波片和1/4波片？答：令自然光先通过起偏器, 然后分别通过三种透明片, 改变起偏器的透振方向, 观察现象, 出现消光的透明片为偏振片, 再通过检偏器, 改变检偏器的透振方向, 出现消光的透明片为半波片.。

光的偏振（附答案）一． 填空题1. 一束光垂直入射在偏振片P 上,以入射光为轴旋转偏振片,观察通过偏振片P 的光强的变化过程. 若入射光是自然光或圆偏振光, 则将看到光强不变；若入射光是线偏振光, 则将看到明暗交替变化, 有时出现全暗；若入射光是部分偏振光或椭圆偏振光, 则将看到明暗交替变化, 但不出现全暗.2. 圆偏振光通过四分之一波片后, 出射的光一般是线偏振光.3. 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90度角,则至少需要让这束光通过2块理想偏振片,在此情况下,透射光强最大是原来的1/4 倍.4. 两个偏振片叠放在一起,强度为I 0的自然光垂直入射其上,若通过两个偏振片后的光强为I/8,则此两偏振片的偏振化方向间的夹角为（取锐角）是60度,若在两片之间再插入一片偏振片, 其偏振化方向间的夹角（取锐角）相等,则通过三个偏振片后的投射光强度为9/32 I 0.5. 某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于450, 则光从空气射向此媒质的布儒斯特角是54.70, 就偏振状态来说反射光为完全偏振光, 反射光矢量的振动方向垂直入射面, 透射光为部分偏振光.6. 一束自然光从空气透射到玻璃表面上（空气折射率为1）, 当折射角为300时, 反射光是完全偏振光, 则此玻璃的折射率等于1.732.7. 一束钠自然黄光(λ=589.3×10-9m)自空气(设n=1)垂直入射方解石晶片的表面,晶体厚度为0.05 mm, 对钠黄光方解石的主折射率n 0=1.6584、n e =1.4864, 则o 、e 两光透过晶片后的光程差为 8.6 μm , o 、e 两光透过晶片后的相位差为91.7 rad.8. 在杨氏双缝干涉实验中, 若用单色自然光照射狭缝S, 在屏幕上能看到干涉条纹. 若在双缝S 1和 S 2后分别加一个同质同厚度的偏振片P 1、P 2, 则当P 1与P 2的偏振化方向互相平行或接近平行时, 在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹.二． 计算题9. 有一束自然光和线偏振光组成的混合光, 当它通过偏振片时改变偏振片的取向, 发现透射光强可以变化7倍. 试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例.解：设入射光的光强为0I , 其中线偏振光的光强为01I ,自然光的光强为02I .在该光束透过偏振片后, 其光强由马吕斯定律可知:201021cos 2I I I α=+ 当α=0时, 透射光的光强最大,max 010212I I I =+,当α=π/2时, 透射光的光强最小,min 0212I I =max min 0102020102177322I I I I I I I =∴+=⇒=入射总光强为：00102I I I =+01020031,44I I I I ∴== 10. 如图所示, 一个晶体偏振器由两个直角棱镜组成（中间密合）. 其中一个直角棱镜由方解石晶体制成, 另一个直角棱镜由玻璃制成, 其折射率n 等于方解石对e 光的折射率n e . 一束单色自然光垂直入射, 试定性地画出折射光线, 并标明折射光线光矢量的振动方向. (方解石对o 光和e 光的主折射率分别为1.658和1.486.)解：由于玻璃的折射率n 等于方解石对e 光的折射率, 因此e 光进入方解石后传播方向不变. 而n=n e >n o , 透过因此o 光进入方解石后的折射角<450, 据此得光路图.11. 用方解石割成一个正三角形棱镜, 其光轴与棱镜的棱边平行, 亦即与棱镜的正三角形横截面垂直. 如图所示. 今有一束自然光入射于棱镜, 为使棱镜内的 e 光折射线平行于棱镜的底边, 该入射光的入射角i 应为多少？ 并在图中画出 o 光的光路并标明o 光和e 光的振动方向. 已知n e = 1.49 （主折射率, n o =1.66.解：由于e 光在方解石中的振动方向与光轴相同, o 光在方解石中的振动方向与光轴垂直, 所以e 光和o 光在方解石内的波面在垂直于光轴的平面中的截线都是圆弧. 但 v e > v o ,所以e 波包围o 波.由图可知, 本题中对于e 光仍满足折射定律sin sin e e i n γ=由于 e 光在棱镜内折射线与底边平行,30e γ=︒ 0sin sin 30 1.490.50.745e i n ==⨯=入射角 4810o i '= 又因为sin sin o o i n γ= sin sin 4810sin 0.4491.66o o o i n γ'∴===故o 光折射角2640o o γ'=12. 有三个偏振片堆叠在一起, 第一块与第三块的偏振化方向相互垂直, 第二块和第一块的偏振化方向相互平行, 然后第二块偏 振片以恒定角速度ω绕光传播的方向旋转, 如图所示. 设入射自然光的光强为I 0. 求此自然光通过这一系统后, 出射光的光强.解:经过P 1, 光强由I 0变为I 0/2, P 2以ω转动, P 1, P 2的偏振化方向的夹角θ=ωt202cos 2I I t ω=P 2以ω转动, P 2, P 3的偏振化方向的夹角β=π/2-ωt22203222000cos cos sin 2(2sin cos )sin 2(1cos 4)8816I I I t t I I I t t t t βωωωωωω==⋅===- 13. 有一束钠黄光以50角入射在方解石平板上, 方解石的光轴平行于平板表面且与入射面垂直, 求方解石中两条折射线的夹角.（对于钠黄光n o =1.658, n e =1.486）解: 在此题的特殊条件下, 可以用折射定律求出o 光, e 光折射线方向. 设i 为入射角, o γ和e γ分别为o 光和e 光的折射角.由折射定律:sin sin o o i n γ=sin sin e e i n γ=sin sin /0.463o o i n γ∴==, 27.5o o γ=sin sin /0.516e e i n γ==, 31.0o e γ=31.027.5 3.5o o o e o γγγ∆=-=-=14. 如图所示的各种情况下, 以非偏振光和偏振光入射两种介质的分界面, 图中i 0为起偏角, i 试画出折射光线和反射光线, 并用点和短线表示他们的偏振状态.15. 如图示的三种透光媒质I 、II 、III, 其折射率分别为n 1=1.33、n 2=1.50、n 3=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？解：（1）由布儒斯特定律：()21/ 1.50/1.33tgi n n ==4826o i '=令介质II 中的折射角为γ,则/241.56o i γπ=-=此γ在数值上等于在II 、III 界面上的入射角.若II 、III 界面上的反射光是线偏振光, 则必满足布儒斯特定律()032/ 1.0/1.5tgi n n ==033.69o i =因为0i γ≠, 故II 、III 界面上的反射光不是线偏振光.16. 一块厚0.025mm 的方解石晶片, 表面与光轴平行并放置在两个正交偏振片之间, 晶片的光轴与两偏振片的偏振化方向均成45度角. 用白光垂直入射到第一块偏振片上, 从第二块偏振片出射的光线中, 缺少了那些波长的光.(假定n o =1.658, n e =1.486为常数）解： 2()C o e n n d πφλ∆=-2()o e n n d πφπλ⊥∆=-+ 045α=相干相消：(21)k φπ⊥∆=+缺少的波长：()o e n n dk λ-=, 6,7,8,9,10k =717,614,538,478,430nm λ=17. 一方解石晶体的表面与其光轴平行, 放在偏振化方向相互正交的偏振片之间, 晶体的光轴与偏振片的偏振化方向成450角. 试求：（1）要使λ = 500nm 的光不能透过检偏器, 则晶片的厚度至少多大？（2）若两偏振片的偏振化方向平行, 要使λ =500nm 的光不能透过检偏器, 晶片的厚度又为多少？(方解石对o 光和e 光的主折射率分别为1.658和1.486.)解：（1）如图（a ）所示, 要使光不透过检偏器, 则通过检偏器的两束光须因干涉而相消, 通过P 2时两光的光程差为0()e n n d ∆=-对应的相位差为:02π()2πππe n n d δφλλ-∆=+=+由干涉条件：(21)π(0,1,2......)k k φ∆=+=02π()π(21)πe d n n k λ-+=+当k=1时, 镜片厚度最小, 为760510 2.910(m)()(1.658 1.486)e d n n λ--⨯===⨯-- （2）由图（b)可知当P 1, P 2平行时, 通过P 2的两束光没有附加相位差π, '02π()(21)π(0,1,2..)e d n n k k φλ∴∆=-=+=当k=0时, 此时晶片厚度最小,7065102()2(1.658 1.486)1.4510(m)e d n n λ--⨯==-⨯-=⨯18. 一束平行的线偏振光在真空中的波长为589nm, 垂直入射到方解石晶体上,晶体的光轴与表面平行, 如图所示. 已知方解石晶体对该单色o 光和e 光的折射率分别为1.658、1.486, 方解石晶体中寻常光的波长和非常光的波长分别等于多少？解：方解石晶体中o 光和e 光的波长分别为o o n λλ=658.1589=)nm (2.355=e e n λλ=486.1589=)nm (4.396= 三． 证明与问答题19. （证明题）一块玻璃的折射率为2 1.55n =, 一束自然光以θ角入射到玻璃表面, 求θ角为多少时反射光为完全偏振光？证明在下表面反射并经上表面透射的光也是完全偏振光.解：根据布儒斯特定律201tg n i n =121tg 571017n n θ-'''== 由折射定律：12sin sin n n θγ=π/2θγ+=πsin sin()cos 2θγγ=-=γ角满足布儒斯特定律.20. （问答题）用自然光源以及起偏器和检偏器各一件, 如何鉴别下列三种透明片：偏振片、半波片和1/4波片？答：令自然光先通过起偏器, 然后分别通过三种透明片, 改变起偏器的透振方向, 观察现象, 出现消光的透明片为偏振片, 再通过检偏器, 改变检偏器的透振方向, 出现消光的透明片为半波片.。

光的偏振习题答案及解法————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光的偏振习题、答案及解法一、 选择题1. 在双缝干涉实验中，用单色自然光照色双缝，在观察屏上会形成干涉条纹若在两缝封后放一个偏振片，则（B ） A 、 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强； B 、 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱； C 、干涉条纹的间距变窄，但明纹的亮度减弱； D 、 没有干涉条纹。

2.一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7倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为（B ） A 、 21 ； B 、 31 ； C 、 41 ； D 、 51 。

参考答案：()θηη200cos 12-+=I I I ()ηη-+=1200max I I I η20min I I = ()7212000minmax=-+=ηηηI I I I I ηη-=27 31=η 3.若一光强为0I 的线偏振光先后通过两个偏振片1P 和2P 。

1P 和2P 的偏振化方向与原入射光矢量振动方向的夹角分别为090和α，则通过这两个偏振片后的光强I （A ） A 、)2(sin 4120a I ； B 、 0 ； C 、 a I 20cos 41 ； D 、 a I 20sin 41。

参考答案： ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=απα2cos cos 220I I )2(sin 4120a I I =4．一光强为0I 的自然光垂直通过两个偏振片，且两偏振片偏振化方向成030则穿过两个偏振片后的光强为（D ）A 、 430I ；B 、 40I ；C 、 80I ；D 、 830I 。

参考答案： 836cos 2cos 202020II I I ===πα 5.一束光强为0I 自然光，相继通过三个偏振片321P P 、、P 后，出射光的光强为8I I =。

第十九章 光的偏振一 选择题1. 把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过。

当把一块偏振片旋转180︒时会发生何种现象：（ ）A. 光强先增加，然后减小到零B. 光强始终为零C. 光强先增加后减小，然后又再增加D. 光强增加，然后减小到不为零的极小值 解：)2π(cos 20+=αI I ,α从0增大到2π的过程中I 变大；从2π增大到π的过程中I 减小到零。

故本题答案为A 。

2. 强度为I 0的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的偏振片后，出射光强度为零。

若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片，且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为30︒，则出射光强度为：（ ）A. 0B. 3I 0 / 8C. 3I 0 / 16D. 3I 0 / 32解：0000202032341432)3090(cos 30cos 2I I I I =⋅⋅=-=。

故本题答案为D 。

3. 振幅为A 的线偏振光，垂直入射到一理想偏振片上。

若偏振片的偏振化方向与入射偏振光的振动方向夹角为60︒，则透过偏振片的振幅为：（ ）A. A / 2B.2 / 3A C. A / 4 D. 3A / 4解：0222'60cos A A =，2/'A A =。

故本题答案为A 。

4. 自然光以60︒的入射角照射到某透明介质表面时，反射光为线偏振光。

则（ ）A 折射光为线偏振光，折射角为30︒B 折射光为部分偏振光，折射角为30︒C 折射光为线偏振光，折射角不能确定D 折射光为部分偏振光，折射角不能确定解：本题答案为B 。

5. 如题图所示，一束光垂直投射于一双折射晶体上，e o 选择题5图晶体的光轴如图所示。

下列哪种叙述是正确的？（）A o光和e光将不分开B n e>n oC e光偏向左侧D o光为自然光解：本题答案为C。

6. 某晶片中o光和e光的折射率分别为n o和n e（n o>n e），若用此晶片做一个半波片，则晶片的厚度应为（光波长为λ）：（）A λ / 2B λ / 2n oC λ / 2n eD λ / 2(n o-n e)解：本题答案为D7. 一束圆偏振光经过四分之一波片后，（）A. 仍为圆偏振光B. 为线偏振光C. 为椭圆偏振光D. 为自然光解：本题答案为B。

第十九章 光的偏振一 选择题1. 把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过。

当把一块偏振片旋转180︒时会发生何种现象：（ ）A. 光强先增加，然后减小到零B.光强始终为零C. 光强先增加后减小，然后又再增加D. 光强增加，然后减小到不为零的极小值 解：)2π(cos 20+=αI I ,α从0增大到2π的过程中I 变大；从2π增大到π的过程中I 减小到零。

故本题答案为A 。

2. 强度为I 0的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的偏振片后，出射光强度为零。

若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片，且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为30︒，则出射光强度为：（ ）A. 0B. 3I 0 / 8C. 3I 0 / 16D. 3I 0 / 32解：0000202032341432)3090(cos 30cos 2I I I I =⋅⋅=-=。

故本题答案为D 。

3. 振幅为A 的线偏振光，垂直入射到一理想偏振片上。

若偏振片的偏振化方向与入射偏振光的振动方向夹角为60︒，则透过偏振片的振幅为：（ ）A. A / 2B.2 / 3A C. A / 4 D. 3A / 4解：0222'60cos A A =，2/'A A =。

故本题答案为A 。

4. 自然光以60︒的入射角照射到某透明介质表面时，反射光为线偏振光。

则（ ）A 折射光为线偏振光，折射角为30︒B 折射光为部分偏振光，折射角为30︒C 折射光为线偏振光，折射角不能确定D 折射光为部分偏振光，折射角不能确定解：本题答案为B 。

5. 如题图所示，一束光垂直投射于一双折射晶体上，e o 选择题5图晶体的光轴如图所示。

下列哪种叙述是正确的？（）A o光和e光将不分开B n e>n oC e光偏向左侧D o光为自然光解：本题答案为C。

6. 某晶片中o光和e光的折射率分别为n o和n e（n o>n e），若用此晶片做一个半波片，则晶片的厚度应为（光波长为λ）：（）A λ / 2B λ / 2n oC λ / 2n eD λ / 2(n o-n e)解：本题答案为D7. 一束圆偏振光经过四分之一波片后，（）A. 仍为圆偏振光B. 为线偏振光C. 为椭圆偏振光D. 为自然光解：本题答案为B。

光的偏振（附答案）填空题1. 一束光垂直入射在偏振片P上,以入射光为轴旋转偏振片，观察通过偏振片P 的光强的变化过程•若入射光是自然光或圆偏振光，则将看到光强不变；若入射光是线偏振光，则将看到明暗交替变化,有时出现全暗；若入射光是部_ 分偏振光或椭圆偏振光，则将看到明暗交替变化，但不出现全暗•2. 圆偏振光通过四分之一波片后,出射的光一般是线偏振光.3. 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90度角，则至少需要让这束光通过2块理想偏振片，在此情况下，透射光强最大是原来的14倍•4. 两个偏振片叠放在一起，强度为I o的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为I/8,则此两偏振片的偏振化方向间的夹角为（取锐角）是60度, 若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向间的夹角（取锐角）相等，则通过三个偏振片后的投射光强度为9/32 I o.5. 某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于45°,贝比从空气射向此媒质的布儒斯特角是54.7°,就偏振状态来说反射光为完全偏振光,反射光矢量的振动方向垂直入射面,透射光为部分偏振光.6. 一束自然光从空气透射到玻璃表面上（空气折射率为1）,当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此玻璃的折射率等于1.732.7. 一束钠自然黄光（入=589.3 X9m）自空气（设n=1）垂直入射方解石晶片的表面，晶体厚度为0.05 mm,对钠黄光方解石的主折射率n o=1.6584 n e =1.4864, 则o、e两光透过晶片后的光程差为86um。

、e两光透过晶片后的相位差为91.7 rad.8. 在杨氏双缝干涉实验中，若用单色自然光照射狭缝S,在屏幕上能看到干涉条纹.若在双缝S1和S2后分别加一个同质同厚度的偏振片P1、P2,则当P1与P2的偏振化方向互相平行或接近平行时,在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹.计算题9. 有一束自然光和线偏振光组成的混合光，当它通过偏振片时改变偏振片的取向，发现透射光强可以变化7倍.试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例.解：设入射光的光强为10,其中线偏振光的光强为101,自然光的光强为I 02.在该光束透过偏振片后，其光强由马吕斯定律可知：= I°1COSJ 」|2当口=0时，透射光的光强最大当「二二/2时，透射光的光强最小入射总光强为：I^ I 01 I 0210. 如图所示，一个晶体偏振器由两个直角棱镜组成（中间密合）•其中一个直 角棱镜由方解石晶体制成，另一个直角棱镜由玻璃制成，其折射率n 等于方 解石对e 光的折射率n e . 一束单色自然光垂直入射，试定性地画出折射光线, 并标明折射光线光矢量的振动方向.（方解石对o 光和e 光的主折射率分别 为 1.658 和 1.486.）解：由于玻璃的折射率n 等于方解石对e 光的折射率，因此e 光进入方解石 后传播方向不变.而n=n e >n 。

19光的偏振习题解答第十九章光的偏振一选择题1. 把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过。

当把一块偏振片旋转180?时会发生何种现象：（）A. 光强先增加，然后减小到零B. 光强始终为零C. 光强先增加后减小，然后又再增加D. 光强增加，然后减小到不为零的极小值解：)2π(cos 20+=αI I ,α从0增大到2π的过程中I 变大；从2π增大到π的过程中I 减小到零。

故本题答案为A 。

2. 强度为I 0的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的偏振片后，出射光强度为零。

若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片，且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为30?，则出射光强度为：（）A. 0B. 3I 0 / 8C. 3I 0 / 16D. 3I 0 / 32解：0000202032341432)3090(cos 30cos 2I I I I =??=-=。

故本题答案为D 。

3. 振幅为A 的线偏振光，垂直入射到一理想偏振片上。

若偏振片的偏振化方向与入射偏振光的振动方向夹角为60?，则透过偏振片的振幅为：（）A. A / 2B.2 / 3A C. A / 4 D. 3A / 4解：0222'60cos A A =，2/'A A =。

故本题答案为A 。

4. 自然光以60?的入射角照射到某透明介质表面时，反射光为线偏振光。

则（）A 折射光为线偏振光，折射角为30?B 折射光为部分偏振光，折射角为30?C 折射光为线偏振光，折射角不能确定D 折射光为部分偏振光，折射角不能确定解：本题答案为B 。

5. 如题图所示，一束光垂直投射于一双折射晶体上，e o 选择题5图晶体的光轴如图所示。

下列哪种叙述是正确的？（）A o光和e光将不分开B n e>n oC e光偏向左侧D o光为自然光解：本题答案为C。

6. 某晶片中o光和e光的折射率分别为n o和n e（n o>n e），若用此晶片做一个半波片，则晶片的厚度应为（光波长为λ）：（）A λ / 2B λ / 2n oC λ / 2n eD λ / 2(n o-n e)解：本题答案为D7. 一束圆偏振光经过四分之一波片后，（）A. 仍为圆偏振光B. 为线偏振光C. 为椭圆偏振光D. 为自然光解：本题答案为B。

5光的衍射6光的偏振激光必备知识基础练1.(2021江苏适应性测试)小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。

下列说法能够解释这一现象的是()A.阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用B.阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用C.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用D.阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用2.(多选)对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是()A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有波动性3.(多选)关于衍射光栅，下列说法正确的是()A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝D.透射光栅中未刻的部分相当于透光的狭缝4.关于自然光和偏振光，下列观点正确的是()A.自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C.自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光5.(多选)关于衍射，下列说法正确的是()A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B.双缝干涉中也存在衍射现象C.一切波都很容易发生明显的衍射现象D.影子的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实6.如图所示，让太阳光或白炽灯发出的光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这个实验能够说明()A.光是电磁波B.光是一种横波C.光是一种纵波D.光不沿直线传播7.一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。

现将其中一条缝挡住，让这束红光只通过一条缝，则在光屏上可以看到()A.与原来相同的明暗相间的条纹，只是亮条纹比原来暗些B.与原来不相同的明暗相间的条纹，而中央亮条纹变宽些C.只有一条与缝宽对应的亮条纹D.无条纹，只存在一片红光8.(2021山东烟台高二检测)奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量，偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关。

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第五章第4节光的偏振过关演练一、单选题1．下列说法正确的是（）A．观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互平行B．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、偏振现象C．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客将观察到车上乘客变矮了D．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度2．生活中会遇到各种波，下列说法正确的是（）A．声波和光波均会发生偏振现象B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波都可以在真空中传播D．手机在通话时既有电磁波又有声波，它们传播速度相同3．如图所示，下列说法不正确．．．的是（）A．图甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏M 上的光亮度将会变化，此现象表明光波是横波B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小C．图乙中用白光进行实验，中央亮条纹是彩色的，两侧条纹也是彩色的D．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射4．下列说法正确的是（）A．在摆角很小时，单摆的周期与振幅有关B．当火车鸣笛匀速靠近观察者时，观察者听到的声音频率变大C．光的偏振现象说明光是一种纵波D．两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域的点始终在最大位移处5．为了汽车夜间行车安全，有人提出设想:将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片，使司机只能看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光，从而大大减少因对面车灯发出的光造成的视线模糊。

以下关于光的偏振的说法正确的是（）A．振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片B．光的振动方向指的是磁场方向C．光的偏振现象证明了光是一种机械波D．泊松亮斑就是一种偏振现象6．下列说法正确的是（）A．图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮B．图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小C．能使图3中水波通过小孔MN后，发生衍射更明显的方法是增大小孔尺寸，同时增大水波的频率D．图4中，使摆球A先摆动，摆球B、C接着做受迫振动，则三个摆的振动周期相等7．下列关于光现象，说法正确的是（）A．泊松亮斑是光的干涉现象B．用标准平面检测光学平面的平整度利用了光的衍射C．光的偏振证明了光是横波D．一束单色光由空气斜射入水中，该单色光频率变大，速度减小8．我国已进入5G新时代，所谓5G是指第五代通倌技术，采用3300-5000HZ频段的无线电波。