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华理工大学大学物理习题之热力学第二定律习题详解 篇一：8 光的偏振习题详解(暂没发现错) 谢谢分享~~~~~~~ 习题八 一、选择题 1．自然光从空气连续射入介质1和介质2（折射率分别为n1和n2）时，得到的反射光a和b都是完全偏振光。已介质1和介质2的折射率之比为则光的入射角i0为[] （A）30?； （B）60?； （C）45?； （D）75?。 答案：A 解：由题意知，光在两种介质介面上的入射角都等于布儒斯特角，所以有 nn tani0?1,tani??ta?2，r?i0?90? 1n1所以 ta?tan(90??i0)? n2 ?n1 3， 由此得 90??i0?60?，i0?30? 2．一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后出射光强为I0 /8。已知P1和P3的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转P2，要使出射光强为零，则P2 至少应转过的角度是 [ ] （A）30°； （B） 45°； （C）60°； （D） 90°。 答案：B 解：设开始时P2与另两者之一的夹角为?，则根据马吕斯定律，出射光强为 IIII?0cos2??cos2(90???)?0cos2??sin2??0 228sin22??1，??45? 即 说明当P2转过45°角度后即与另两者之一平行，从而出射光强为零。 3．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角i0等于布儒斯特角，则在界面2的反射光 [ ] （A）光强为零； （B）是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面； （C）是完全偏振光，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 解：根据起偏时的特性和布儒斯特定律可证明，当光由介质A入射于介质B时入射角为 起偏振角，则其由介质B入射于介质A的角度也是起偏角。证明如下： 设光由空气射入玻璃时的折射角为r，在表面“2”处由玻璃入射到空气的入射角为??r。又根据布儒斯特定律有 ?，则由图可知i0i0 tani0? n2 ，i0?r?90? n1 所以 n1????ta?tan?tani0?i?coti? 0?0? n2?2? n1 。这说明此时的反射光n2 ??可见，光再由玻璃入射到空气时，也满足布儒斯特公式tani0 也是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面。 4．两偏振片的偏振化方向成30?夹角时，自然光的透射光强为I1，若使两偏振片透振方向间的夹角变为45?时，同一束自然光的透射光强将变为I2，则I2/I1为 [ ] （A） 1 ； 4 （B） 2 ； 3 （C） 3 ； 16 （D） 3。 2 答案：B 解：设入射自然光的光强为I0，则其通过第一块偏振片后光强减半，为I0/2。所以，根据马吕斯定律，通过第二块偏振片的光强为 1 I?I0cos2? 2 依题意，当??30?, I?I1；??45?, I?I2，即 I1? 所以 13 I0cos230?I0， 28 11 I2?I0cos245?I0 24 I22 ? I13 5．一单色光通过偏振片P投射到屏上形成亮点，若将P以入射光线为轴旋转一周，发现在转动过程中屏上亮点的亮度不变；再将一块四分之一波片置于P前，然后再转动P，发现屏上亮点产生明暗交替的变化，由此，判定入射光是 [ （A）线偏振光； （C）部分偏振光； （B）圆偏振光； （D）自然光。 ] 答案：B 解：分析题意后可知，经过1/4波片的光是线偏振光。因插入1/4波片前旋转P时屏上亮度不变，所以入射光只能是自然光或圆偏振光，而这两者中只有圆偏振光经过1/4波片后 才会变成线偏振光，由此判断这一单色光为圆偏振光。 二、填空题 1．一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上，若反射光是完全偏振的，则折射光束的折射角为_________；玻璃的折射率为__________。 答案：30? 解：此时入射角为起偏振角。根据布儒斯特定律，折射角为r?90??i0?30?，玻璃的折射率由tani0? n2 ，得到 n1 n2?n1tani0?1?tan60?? 2．如右图，如果从一池静水（n=1.33）的表面反射的太阳光是完全偏振的，那么太阳的仰角? 大致等于 光E矢量的振动方向应与入射面 答案：37?；垂直。 解 （1）据题意，此时光的入射角为起偏角，按布儒斯特定律得 ；这反射 （垂直，平行）。 i0?arctan 由图示可知，仰角??90??i0?37?； n21.33 ?arctan?53? n11 （2）反射光是完全偏振光，其E矢量的振动方向垂直于入射面。 3．当光线沿光轴方向入射到双折射晶体上时，不发生___________现象，沿光轴方向寻常光和非寻常光的折射率__________；传播速度___________。 答案：（1）双折