光学测试题5 解答

一．填空题。

1. 光的偏振有五种可能的状态自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、和圆偏振光。

2. 如果光在传播过程中电矢量的振动只限于某一确定平面内，电矢量在与传播方向垂直的平面上的投影为一条直线，则这种偏振光称为线性偏振光 ,一般可以利用晶体的二向色性、界面的反射和折射、晶体的双折射等方法来产生这样的偏振光。

3. 当入射的平行光束垂直于方解石表面时（光轴不垂直也不平行表面），一束折射光仍沿原方向在晶。

体内传播，称为 o光或者寻常光；另一束折射光在晶体内偏离原来的传播方向，称为 e光或者非寻常光 ,它们的振动方向互相垂直。

4. 椭圆偏振光可由两束频率相同、振动方向互相垂直、有确定相位关系、沿同一方向传播的线偏振光叠加得到。

5. 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 2 块理想偏振片。在此情况下，透射光强最大是原来光强的 1/4 倍。

二．选择题。

1. 下列什么现象说明光是横波？( d )

a光的干涉现象； b光的衍射现象； c光的色散现象； d光的偏振现象。

2. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，则（ c ）c

a反射光束为振动面垂直于入射面的线偏振光，而透射光束为振动面平行于入射面的线偏振光；

b反射光束为振动面平行于入射面的线偏振光，而透射光束是部分偏振光；

c反射光束为振动面垂直于入射面的线偏振光，而透射光束是部分偏振光；

d反射光束和透射光束都是部分偏振光。

3. 光线由折射率为n1的媒质入射到折射率为n2的媒质，布儒斯特角ip满足（ d ）

a、sinip= n1 /n2； b、sinip= n2 /n1； c、tgip= n1 /n2； d、tgip= n2 /n1

4. 将一束自然光和线偏振光的混合光垂直入射到偏振片，若以入射光束为轴转动偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的3倍，则入射光束中自然光与线偏振光的光强之比值是（ a ）

a）1b）3c）1/2d）2/3in/2+ ip=3* in/2

5. 左旋圆偏振光垂直入射到半波片，其出射光的偏振态为（ c ）

a）左旋椭圆偏振光b）右旋椭圆偏振光；

c）右旋圆偏振光d）左旋圆偏振光。

三．简答题。

1. 光沿晶体的光轴入射，是否发生双折射现象？若光轴平行于晶体表面，当光线正入射于晶体表面时是否会发生双折射现象？

若发生双折射，o光和e光是否会分开？p223光轴定义，p229图5-17

不会；会；不分开，但是有相位差。

2. 如何将自然光改造成椭圆或圆偏振光？ p239

自然光转化为椭圆偏振光：首先通过一个起偏器产生线偏光，然后使它垂直入射到一块1/4波片上。

自然光转化为圆偏振光：首先通过一个起偏器产生线偏光，然后使它垂直入射到一块1/4波片上，而且使起偏器的透振方向和1/4波片的光轴成45°角。

3. 如何用实验鉴别自然光、线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光和部分偏振光？

p241：偏振片+1/4波片，步骤：1，2

四．计算题。

1. 线偏振光垂直入射到一块光轴平行于表面的方解石波片上，光的振动面和波片的主截面成角。求（1）透射出来的寻常光和非常光的相对强度为多少？

（2）用的光入射时要产生的相位差，波片的厚度至少为多少？已知。 p224，p234；习题5.

8，5.10 ，

2. 用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。当它们的透振方向之间的夹角为30°时，一束单色自然光穿过它们，出射光强为i1，当它们的透振方向之间的夹角为60时，另一束单色自然光穿过它们，出射光强为i2，且i1= i2，求两束单色光的强度之比。

p214马吕斯定律，

3. 通过尼科耳棱镜观察部分偏振光，当此棱镜由极大光强的位置转过60°角时，光强减为一半，则此部分偏振光的偏振度有多大？

4. 强度为i0的单色自然光垂直通过正交的偏振片p1 和p3，若中间插入另一偏振片p2，p2与p1的透振方向夹角为θ，求通过三个偏振片后的光强。θ为何值时出射光强最大？

最大光强等于多少？

i0/2* cos2θ* cos2（π/2-θ）i0 (sin22θ)/8

θ=45°时，imax= i0 /8