大学物理练习题十六.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,大学物理练习十七,谭荣,练习十七,参考答案,一、选择题：1B,一、选择题：1B 2C 3B 4A,5B 6D 7D 8D,1.,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,180,0,的过程中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。,一、选择题：1B,设自然光的强度为,I,0,，两偏振片的偏振化方向的夹角为,(2),由马吕斯定律知，透过第二偏振片的光强度为,(1),自然光透过第一偏振片后，成为沿第一偏振片的偏振化方向的线偏振光，其强度为,I,0,/2,。,1.,自然光垂直入射两偏振片时没有光线通过,说明两偏振片的,偏振化方向垂直（即 ）,2.,两偏振片转过,90,0,时，偏振化方向相同，透射光强增加至最强,(I=I,0,/2);,再转过,90,0,时，两偏振片的偏振化方向又垂直，透射光,强又减小至零。,一、选择题：2C,2,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矢量振动方向的夹角分别是 和,90,0,，则通过这两个偏振片后的光强,I,是,(B),(C)(D),一、选择题：2C,由马吕斯定律，光强为,I,0,的平面偏振光,(,即线偏振光,),透过第一偏振片后，其强度为,方向沿着,P,1,的偏振化方向。,偏振片,P,2,只允许沿,P,2,偏振化方向的分量通过，因而透过偏振片,P,2,的光强度为,90-a,3,一束光强为,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,，要使出射光的光强为零，,P,2,最少要转过的角度是,一、选择题：3B,(A)30,0,(B)45,0,(C)60,0,(D)90,0,90-a,一、选择题：3B,设,P,2,与,P,1,的偏振化方向成角 ，因已知,P,1,和,P,3,的偏振化方向相互,垂直，所以,P,2,与,P,3,的偏振化方向成 ，由马吕斯定律知,透过第一偏振片,P,1,的光强度为,:,透过第二偏振片,P,2,的光强度为,:,透过第三偏振片,P,3,的光强度为,:,(1),由,知,(2),当 增大至,90,0,时 即,至少将,P,2,再转动,45,0,90-a,一、选择题：4A,4,一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)1/5 (C)1/3 (D)2/3,自然光 通过偏振片后光强为,由马吕斯定律知，线偏振光 通过偏振片后的光强最大是 ，,最小是,0,。,解得,一、选择题：5B,5,一束自然光自空气射向一块平板玻璃，如图所示，设入射角等于布儒斯特角,i,0,，则在界面,2,的反射光,(A),是自然光,.,(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,.,注意：不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射，,得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。,一、选择题：5B,由题意知，上表面入射时，入射角等于布儒斯特角，,因而第一分界面处的反射满足,由几何关系知,，可得,即 等于下表面入射时的布儒斯特角。,此时,第二表面处的反射光也是垂直于入射面的完全偏振光,。,一、选择题：6D,6,某种透明媒质对于空气的临界角,(,指全反射,),等于,45,0,，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是,(A)35.3,0,(B)40.9,0,(C)45,0,(D)54.7,0,(E)57.3,0,光从空气向折射率为,n,的透明媒质入射时。对于全反射，由折射,定律知临界角,c,满足,对于布儒斯特角入射，,所以,一、选择题：7D,7,一束光线由空气射向玻璃，若没有检测到反射光，那么入,射光,注意：当入射光以布儒斯特角入射时，如果入射的全是平行于入,射面振动的光，则不产生反射。若入射的全是垂直于入射面振动的,光，入射角可任意，则得到的反射光和折射光都是完全偏振光。,线偏振光,(B),自然光,(C),部分偏振光,（,D,）线偏振光,（：,布儒斯特角,),由题意知无反射光，则应以布儒斯特角入射 ，且入射光,为平行于入射面振动的线偏振光。,一、选择题：8D,8,自然光以,60,0,的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则折射光为,(A),完全偏振光且折射角是,30,0,。,(B),部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为 的介质时,折射角是,30,0,。,(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,30,0,。,当以自然光入射时，反射光为完全偏振光，则入射角等于布儒斯,特角。因此折射光为部分偏振光，入射角 和折射角 满足：,，因而折射角大小为,二填空题：,1,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,的前面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。,解：,当在双缝前加同质同厚的偏振片时，不会改变缝,S,1,和,S,2,到屏幕上任意一点的光程差，通过偏振片后，光的波长不,会改变，光矢量的振动方向发生变化。,光波的相干条件是：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。,因而在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹，要求透过偏振片,P,1,和,P,2,光波的振动方向相同，即,P,1,与,P,2,的偏振化方向相互平行,或接近平行,1.,平行或接近平行,2,一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振状态来,说则反射光为,，反射光矢量的振动方向,，,透射光为,。,，,二填空题：,解,:,完全,(,线,),偏振光；垂直于入射面；部分偏振光。,2.,完全,(,线,),偏振光；垂直于入射面；部分偏振光,注意：不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入,射，得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。,二填空题：,3,在以下五个图中，前边四个图表示线偏振光入射于两种介质分,界面上，最右边的图表示入射光是自然光，,n1,、,n2,为两种介质的,折射率，图中入射角 。试在图上画出实际,存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。,解,:,不论入射光的偏振状态如何，只要以布儒斯特角入射，得到的反射光只可能是垂直于入射面振动的光。如果入射的全是平行于入射面振动的光，则当以布儒斯特角入射时，不产生反射，当以非布儒斯特角入射时，得到的反射光和折射光都是完全偏振光。若入射的全是垂直于入射面振动的光，入射角可任意，则得到的反射光和折射光都是完全偏振光。,二填空题：,二填空题：,二填空题：,4,用方解石晶体,(,负晶体,),切成一个截面为正三角形的棱镜，光轴,方向如图，垂直纸面。若自然光以入射角,i,入射并产生双折射试,定性地分别画出,o,光和,e,光的光路及振动方向,光轴,解,:,o,光和,e,光的光路及振动方向如图所示。,注意：,（,1,）方解石的,n,o,=1.658,，,n,e,=1.486,，,由折射定律，,e,光的折射角比,o,光的折射角大些。,（,2,）,o,光的光振动垂直于晶体的主截面，,e,光的光振动在晶体的主截面内。,完,