大学物理下第20章习题详解

《大学物理下第20章习题详解》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第20章习题详解20-1题20-1图所示，在两块偏振化方向相互垂直的偏振片P1和P3之间插入另一块偏振片P2，P2和P1的夹角为α，光强为I0的自然光垂直入射P1，求通过P3的透射光强为多少？P1P2P3I0I题20-1图解：如图，P2和P1的夹角为α，则P2和P3的夹角为π/2-α。自然光通过P1后变成线偏振光，光强为I0/2，线偏振光通过P2时，由马吕斯定律，得通过P2的线偏振光光强为该线偏振光通过P3时，其透射光强为将I1代入，得20-2一束自然光入射到折射率为1.72的火石玻璃上，设反射光为线偏振光，则在火石玻璃中光的折射角为多大？解：根据布儒斯特定律：得又当入射角等于布儒斯特时，20

2、-3自然光入射到两个相互重叠的偏振片上，如果透射光强为：（1）透射光最大强度的三分之一；（2）入射光强度的三分之一。求两偏振片偏振化方向之间的夹角？解：设入射的自然光强为I0，经过第一个偏振片后成为线偏振光，其光强为I1=I0/2。由马吕斯定律，经过第二个偏振片后，出射光强I2为式中α为两偏振片偏振化方向的夹角。其最大出射光强为IM=I0/2（1）当时，有得（2）当时，有得20-4在偏振化方向相互平行的两偏振片间，平行放置一片垂直于光轴切割的石英晶片。已知石英对钠黄光的旋光率为21.70/mm。试问石英晶片的厚度为多大时，钠黄光不能通过第二个偏振片？解：暗题意，第一个偏振片透射的线偏振光将沿光

3、轴方向进入石英晶片。由于石英具有旋光性，光的振动方向将向右或向左旋转一个角度。其大小与晶片的厚度成正比，即，比例系数为晶体的旋光率。很显然欲使钠黄光不能通过第二个偏振片，旋光角度应为900.故有20-5一束光为自然光和线偏振光混合而成，让它垂直通过一偏振片，以入射光束为轴线旋转该偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的5倍。求入射光束中自然光与线偏振光的光强之比？解：设入射光中自然光的光强为I1，线偏振光的光强为I2。自然光通过偏振片后的光强为I1/2。当偏振片的偏振化方向转到和线偏振光振动方向一致时，线偏振光全部通过（不考虑吸收），此时具有最大光强；当偏振化方向转到和线偏振光振动方向垂直时，

4、线偏振光全部不能通过，此时具有最小光强。因此有依题意，有，代入得即20-6一束自然光从空气入射到一平板玻璃上，入射角为56.5°,测得此时的反射光为线偏振光，求此玻璃的折射角以及折射光线的折射角。解：由于反射光是线偏振光，因此入射角56.5°是布儒斯特角。根据布儒斯特定律因此玻璃折射率为又布儒斯特角与折射角之间满足故此时折射角为20-7试计算用方解石晶体制成的对波长分别为和的波片的最小厚度。解：已知方解石晶体的。对波长的入射光，用方解石晶体制成的波片的最小厚度为对波长的入射光，用方解石晶体制成的波片的最小厚度为