大学物理规范作业.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,大学物理规范作业,总（16）,1,一、选择题,1.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直穿过一偏振片,若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光和线偏振光的光强比值为：,（,A）1/2;（B）1/5;（C）1/3;（D）2/3,（,A）,分析：设自然光光强为,I,0,，,线偏振光光强为,I,1,。,根据马吕斯定律，有：,依题意，有：,2,2.一束光强为,I,0,的自然光，相继通过三个偏振片,P,1,、P,2,、P,3,后，出射光的光强为,I=I,0,/8。,已知,P,1,和,P,3,的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转,P,2,，,问,P,2,最少要转过多大角度,才能使出射光的光强为零?答案是：,（,A）30,o,;（B）45,o,;（C）60,o,;（D）90,o,（,B）,分析：设第二个偏振片与第一个偏振片的夹角为,则光通过第一个偏振片后的光强为：,根据马吕斯定律，光通过第二个偏振片后的光强为：,光通过第三个偏振片后的光强为：,依题意：,3,3.自然光以60的入射角照射到某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则由此可确定：,（,C）,(,A),折射光为线偏振光，折射角为30,(,B),折射光为线偏振光，折射角为60,(,C),折射光为部分偏振光，折射角为30,(,D),折射光为部分偏振光，折射角为60,又因为在入射角为布儒斯特角的情况下，反射光与折射光互相垂直，所以折射角为30,0,。,分析：,此时入射角为布儒斯特角，,由于反射光较弱，不可能某一振动方向的光被完全反射，所以折射光仍为部分偏振光。,4,二、填空题,1.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,最大的透射光强是原来光强的,倍。,2,1/4,分析：,至少需要通过二块偏振片,设二偏振片的夹角为,。,入射光线的振动方向与第二块偏振片偏振化方向的夹角为,90,0,，,则入射光振动方向与第一块偏振片的夹角为（90,0,-,）。,设入射光光强为,I,0,，,根据马吕斯定律,出射光的光强为：,当 时，,出射光的光强最大，,5,2.,已知某一介质对于空气的全反射的临界角是45，则自然光从空气射向此介质的布儒斯特角,i,b1,=,;,光从此介质射向空气而反射时的起偏角,i,b2,=,；,这两者的关系为,i,b1,+i,b2,=,。,54.7,0,35.3,0,90,0,分析：要产生全反射，光必须从介质射向空气。,当光从介质射向空气时，由折射定律可得：,当光从空气入射到介质时，由布儒斯特定律，有：,当光从介质入射到空气时，由布儒斯特定律，有：,6,3.应用布儒斯特定律可测定不透光物质的折射率。今让一自然光以入射角,i,b,=56,从空气(,n,1,=l),射向某一不透光介质,发现反射光为完全偏振光,则此不透光介质的折射率,n,2,=,此时反射光的振动方向,于入射面。,1.48,垂直,此时反射光为线偏振光，并且其振动方向垂直于入射面。,分析：,依题意可知此时入射角为布儒斯特角，,根据布儒斯特定律，有：,解得：,7,三、计算题,1.应用两个偏振片可使平面偏振光的偏振方向旋转90,问:应如何放置偏振片,才能得到最大的光强?并求出最大光强的值(用入射光强,I,0,表示之)。,当,=45,0,时，透射光的光强有最大值,解：欲使偏振光的振动方向旋转90,0,，则第二个偏振片的偏振化方向一定与入射偏振光的振动方向垂直。,设第一个偏振片的偏振化方向与入射偏振光的振动方向的夹角为,，则两偏振片偏振化方向的夹角为（,90,0,-,）,根据马吕斯定律，有：,8,2.,如图,自然光以,i,b,角入射到水面上时，反射光为线偏振光,欲使光由玻璃反射也成为线偏振光,求水面与玻璃面之间的夹角,=?(,已知,空气,n,1,=1,水,n,2,=1.33,玻璃,n,3,=l.50),解：根据布儒斯特定律，有：,（,i,b,为从空气入射到水面的入射角，,r,b,为从空气折射到水面的折射角）,由几何关系，有：,（,i,/,b,为从水面入射到玻璃面的入射角）,9,