大学物理(下) no.6作业解析

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1、《大学物理》作业No.6光的偏振一、选择题1.在双缝干涉试验中，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[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)无干涉条纹。解：双缝后放置的偏振片使光强减弱，但不影响其它干涉因素，所以干涉条纹位置间距不变，只是明纹亮度减弱。2.使一光强为的平面偏振光先后通过两个偏振片和。和的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是和，则通过这两个偏振片后的光强I是[C](A)(B)0(C)(D)(E)解：由马吕斯定律，光强为的偏振光通过

2、第一个偏振片后，光强为，再通过第二个偏振片，光强变为3.一束光强为的自然光，相继通过三个偏振片、、后，出射光的光强为。已知和的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转，要使出射光的光强为零，最少要转过的角度是[B](A)(B)(C)(D)解：设和偏振化方向之间夹角为，光强为的自然光通过三个偏振片后，光强由题意，，所以要使出射光强为零，的偏振化方向应与或的偏振化方向平行，即最少要转过。4.自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则知[B](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

3、，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：当自然光以布儒斯特角入射到两层介质分界面时，自然光中平行于入射面振动的成分只折射不反射，垂直于入射面振动的成分一部分反射一部分折射，所以反射光为线偏振光，折射光为部分偏振光。又因为此时反射线与折射线垂直，入射角与折射角g互为余角，所以折射角。5.某种透明介质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此介质的布儒斯特角是[D](A)35.3°(B)40.9°(C)45°(D)54.7°(E)57.3°解：因全反射临界角为45°，所以，式中n为介质的折射率，即布儒斯特角满足，可得ABCDq6.ABCD为一块方解

4、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q，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[C](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。解：用惠更斯作图法，做出方解石内o光和e光的光路图和振动方向，如图所示。从图中可以看出，o光和e光传播方向不同，光振动方向互相垂直。二、填空题如图所示的扬氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝S，在

5、屏幕上能看到干涉条纹。若在双缝S1和S2的前面分别加一同质同厚的偏振片P1、P2，则当P1与P2的偏振方向相互平行或接近平行时，在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹。解：通过双缝的两束自然光再通过偏振片后，都变成线偏振光，只有当两偏振片的偏振化方向平行或接近平行时，两束光才满足振动方向相同的相干条件，屏上才有清晰的干涉条纹。1．两个偏振片叠放在一起，强度为I0的自然光垂直入射其上，不考虑偏振片的吸收和反射，若通过两个偏振片后的光强为I0/8，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角是，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两偏振化方向的夹角相等。则通过三个偏振片后的透射光强度为。解：

6、由马吕斯定律：，所以插入的偏振片的偏振化方向与前后两个偏振片的偏振化方向夹角都是，由马吕斯定律，透射光强为2．如图，、为偏振化方向间夹角为a的两个偏振片。光强为的平行自然光垂直入射到表面上，则通过的光强I＝，若在与之间插入第三个偏振片，则通过的光强发生了变化。实验发现，以光线为轴旋转，使其偏振化方向旋转一角度后，发生消光现象，从而可以推算出的偏振化方向与的偏振化方向之间的夹角。(假设题中所涉及的角均为锐角，且设)解：由马吕斯定律，通过的光强为。插入第三个偏振片后，由题设(括号内)作振幅投影图如右。若使旋转角发生消光现象,则的偏振化方向必定与的偏振化方向垂直。由几何图形得，所以。4

7、.一束自然光自空气入射到折射率为1.40的液体表面上，若反射光是完全偏振的，则折射光的折射角为35.5°。解：由布儒斯特定律得，又由折射线与反射线垂直，得折射角5.在以下五个图中，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：当时，两种振动方向的光都是一部分反射，一部分折射，即既有反射光，又有折射光。当时，平行于入射面振动的光只折射不反射，垂直于入射面振动的光一部分反射，一部分折射。反射线和折射线及偏振态