2023年《大学物理》习题册试卷最新版及超详细解析超详细解析超详细解析答案第20单元 波动光学.pdf

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1、第 20 单元 波动光学（三）学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一 选择题 B 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 180o 时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。C 2.使一光强为 I0的平面偏振光先后通过两个偏振片 P1和 P2，P1和 P2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别为和 90o，则通过这两个偏振片后的光强 I 是(A)20cos21I(B)0(C)2(sin4120 I(D)20sin41I(E)

2、40cos I A 3.一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)21(B)51(C)31(D)32 D 4.某种透明媒质对于空气的临界角(指反射)等于 45，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是(A)35.3(B)40.9(C)45(D)54.7(E)57.3 D 5.自然光以 60 入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则可知折射光为(A)完全偏振光，且折射角是 30。(B)部分偏振光，且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是 30o。(

3、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。二 填空题 1.一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为 1)，当折射角为 30 o 时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于 3。2.如图所示，一束自然光入射到折射率分别为 n1和 n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射。已知反射光是完全偏振光，2n1nr那么折射角 的值为)/(arctg211 2n n。3.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。4.在以下五个图中，左边四个图表示线偏

4、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 和 n2 为两种介质的折射率，图中入射角)/(arctg1 2n n io,oi i,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。5.在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体的光轴。光在晶体内沿光轴传播时，寻常 光和 非常 光的传播速度相等。三 计算题 1.两个偏振片 P1、P2叠在一起，由强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上已知穿过 P1后的透射光强为入射光强的 1/2；连续穿过 P1、P2后的透射光强为入射光强的 1/4求(1)若不考虑 P1、P2对可透射分量的反射和吸收，入

5、射光中线偏振光的光矢量振动方向与P1的偏振化方向夹角为多大？P1、P2的偏振化方向间的夹角为多大？(2)若考虑每个偏振光对透射光的吸收率为 5，且透射光强与入射光强之比仍不变，此时和应为多大？解：设 I0为自然光强；I1、I2分别为穿过 P1和连续穿过 P1、P2后的透射光强度由题意知入射光强为 2I0(1)I1 I0/2 I0cos2=2I0/2 cos2 1/2 得 45 由题意，I2 I1/2，又 I2 I1 cos 2，所以 cos2 1/2，得 45(2)I1 I0/2 I0cos 2(1 5%)=2I0/2 得 42 仍有 I2 I1/2，同时还有 I2 I1cos2(1 5%)所

6、以 cos2 1/(2 0.95)，43.5 1n2ni1n2ni0i1n2n2n1n0i0i1n2n 2.如图安排的三种透光媒质 I，其折射率分别为33.11 n,50.12 n,13 n。两个交界面相互平行。一束自然光自媒质 I 中入射到 I 与的交界面上，若反射光为线偏振光，(1)求入射角 i；(2)媒质，界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？解：(1)由布儒斯特定律，入射角 i 为起偏角 211.50arctg()arctg()48.441.33nin o(2)设在媒质中折射角为，则有 56.41 44.48 90 在,分界面上 6666.050.118866.0 56.41 tg tg tg23 nni 所以,媒质，界面上的反射光不是线偏振光。1n2n3nii