西工大與西安交大期末復(fù)習(xí)考研備考大學(xué)物理題庫(kù)-六、波動(dòng)光學(xué)-19-光的偏振

六、波動(dòng)光學(xué)19光的偏振

一、選擇題（共22題）

選擇題：一束光強(qiáng)為/。的自然光垂直穿過兩個(gè)偏振片，且此兩偏振片的偏振化方

向成45°角，則穿過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)/為（）

A、Z0/4V2

B、/o/4.

C、Zo/2.

D、V2/o/2.

答案：B

難度：易

選擇題：如果兩個(gè)偏振片堆疊在一起，且偏振化方向之間夾角為60°,光強(qiáng)為h

的自然光垂直入射在偏振片上，則出射光強(qiáng)為（）

A、To/8.

B、7o/4.

C、3/o/8.

D、3/o/4.

答案：A

難度：易

選擇題：在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用單色自然光，在屏上形成干涉條紋.若在兩縫后

放一個(gè)偏振片，貝小）

A、干涉條紋的間距不變，但明紋的亮度加強(qiáng).

B、干涉條紋的間距不變，但明紋的亮度減弱.

C、干涉條紋的間距變窄，且明紋的亮度減弱.

D、無(wú)干涉條紋.

答案：B

難度：易

選擇題：光強(qiáng)為，。的自然光依次通過兩個(gè)偏振片外和尸2.若Pl和P2的偏振化方

向的夾角1=30°,則透射偏振光的強(qiáng)度/是（）

A、I。/4.

B、V3/o/4.

C、V3Zo/2.

D、3/o/8.

答案：D

難度：中

選擇題：一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片.若以此

入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測(cè)得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍，那么入射光

束中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為（）

A、1/2.

B、113.

C、1/4.

D、1/5.

答案：A

難度：中

選擇題：三個(gè)偏振片尸”P2與尸3堆疊在一起，生與尸3的偏振化方向相互垂直，

尸2與Q的偏振化方向間的夾角為30°.強(qiáng)度為/0的自然光垂直入射于偏振片外，

并依次透過偏振片B、尸2與則通過三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為（）

A、Z0/4.

B、3/o/8.

C、3Z0/32.

D、/o/16.

答案：C

難度：中

選擇題：兩偏振片堆疊在一起，一束自然光垂直入射其上時(shí)沒有光線通過.當(dāng)

其中一偏振片慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)180°時(shí)透射光強(qiáng)度發(fā)生的變化為：（）

A、光強(qiáng)單調(diào)增加.

B、光強(qiáng)先增加，后又減小至零.

C、光強(qiáng)先增加，后減小，再增加.

D、光強(qiáng)先增加，然后減小，再增加，再減小至零.

答案：B

難度：中

選擇題：使一光強(qiáng)為的平面偏振光先后通過兩個(gè)偏振片P和巳.P和Pz的偏振

化方向與原入射光光矢量振動(dòng)方向的夾角分別是a和90°,則通過這兩個(gè)偏振片

后的光強(qiáng)/是（）

A、—7cos2a.

20

B、0.

C、^-/osin2（2a）.

D^Losin2a.

答窠：C

難度：中

選擇題：一束光強(qiáng)為，0的自然光，相繼通過三個(gè)偏振片外、P2、P3后，出射光的

光強(qiáng)為/=/。/8.己知Pl和P2的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn)

尸2,要使出射光的光強(qiáng)為零，P2最少要轉(zhuǎn)過的角度是（）

A、30°.

B、45°.

C、60°.

D、90°.

答案：B

難度：難

選擇題：自然光以布儒斯特角由空氣入射到一玻璃表面上，反射光是（）

A、在入射面內(nèi)振動(dòng)的完全線偏振光.

B、平行于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光.

C、垂直于入射面振動(dòng)的完全線偏振光.

D、垂直于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光.

答案：C

難度：易

選擇題：某種透明媒質(zhì)對(duì)于空氣的臨界角（指全反射）等于45°,光從空氣射向此媒

質(zhì)時(shí)的布儒斯特角是（）

A、35.3°.

B、40.9°.

C、45°.

D、54.7°.

答窠：D

難度：中

選擇題：自然光以60°的入射角照射到某兩介質(zhì)交界面時(shí)，反射光為完全線偏振

光，則知折射光為（）

A、完全線偏振光且折射角是30°.

B、部分偏振光且只是在該光由真空入射到折射率為6的介質(zhì)時(shí)，折射角

是30°.

C、部分偏振光，但須知兩種介質(zhì)的折射率才能確定折射角.

D、部分偏振光且折射角是30°.

答案：D

難度：中

選擇題：一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃（如圖），設(shè)入射角等于布儒斯特角70,

則在界面2的反射光（）

A、是自然光.

B、是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面.

C、是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向平行于入射面.

D、是部分偏振光.

答案：B

難度：中

選擇題：A8CO為一塊方解石的一個(gè)截面，A8為垂直于紙面的晶體平面與紙面的

交線.光軸方向在紙面內(nèi)且與48成一銳角8如圖所示.一束平行的單色自然光

垂直于48端面入射.在方解石內(nèi)折射光分解為。光和e光，。光和e光的（）

A、傳播方向相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向互相垂直.

B、傳播方向相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向不互相垂直.

C、傳播方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向互相垂直.

D、傳播方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向不互相垂直.

題目圖片：

答案：C

難度：中

選擇題：一束圓偏振光通過二分之一波片后透出的光是（）

A、線偏振光.

部分偏振光.

C、和原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相同的圓偏振光.

D、和原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相反的圓偏振光.

答案：D

難度：易

選擇題：下列說(shuō)法哪個(gè)是正確的？（）

A、一束圓偏振光垂直入射通過四分之一波片后將成為線偏振光.

B、一束橢圓偏振光垂直入射通過二分之一波片后將成為線偏振光.

C^一束圓偏振光垂直入射通過二分之一波片后將成為線偏振光.

D、一束自然光垂直入射通過四分之一波片后將成為線偏振光.

答案：A

難度：易

選擇題：一束單色平面偏振光，垂直投射到一塊用方解石（負(fù)晶體）制成的四分

之一波片（對(duì)于投射光的頻率而言）如圖所示.如果入射光的振動(dòng)面與光軸

成45°角，則對(duì)著光看從波片射出的光是（）

A、逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光.

B、逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的橢圓偏振光.

C、順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光.

D、順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的橢圓偏振光.

題目圖片：

光軸方市

答案：A

難度：中

選擇題：一單色平面偏振光，垂直投射到一塊用石英（正晶體）制成的四分之一

波片（對(duì)于投射光的頻率而言）上，如圖所示.如果入射光的振動(dòng)面與光軸成30°

角，則對(duì)著光看從波片射出的光是（）

A、逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光.

B、逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的橢圓偏振光.

C、順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光.

D、順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的橢圓偏振光.

題目圖片：

答案：D

難度：中

選擇題：一束單色線偏振光，其振動(dòng)方向與1/4波片的光軸夾角。=冗/4.此偏振光

經(jīng)過1/4波片后（）

A、仍為線偏振光.

B、振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)了兀/2.

C、振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)了兀/4.

D、變?yōu)閳A偏振光.

答案：D

難度：中

選擇題：一束圓偏振光通過二分之一波片后透出的光是（）

A、線偏振光.

B、部分偏振光.

C、和原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相同的圓偏振光.

D、和原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相反的圓偏振光.

答案：D

難度：中

選擇題：一束單色右旋圓偏振光垂直穿過二分之一波片后，其出射光為（）

A、線偏振光.

B、右旋圓偏振光.

C、左旋圓偏振光.

D、左旋橢圓偏振光.

答案：C

難度：中

選擇題：僅用一個(gè)偏振片觀察一束單色光時(shí)，發(fā)現(xiàn)出射光存在強(qiáng)度為最大的位置

（標(biāo)出此方向MN）,但無(wú)消光位置.在偏振片前放置一塊四分之一波片，且使波

片的光軸與標(biāo)出的方向平行，這時(shí)旋轉(zhuǎn)偏振片，觀察到有消光位置，則這束

單色光是（）

A、線偏振光.

B、橢圓偏振光.

C、自然光與橢圓偏振光的混合..

D、自然光與線偏振光的混合.

答案：B

難度：中

二、填空題供64題）

填空題：光強(qiáng)為的自然光垂直通過兩個(gè)偏振片后，出射光強(qiáng)則兩個(gè)偏振

片的偏振化方向之間的夾角為.

答案：60°

難度：易

填空題：一束自然）便直穿過兩個(gè)偏振片，兩個(gè)偏振片的偏振化方向成45°角.已知通過此兩

僦片后獻(xiàn)強(qiáng)為1,MA射至第二個(gè)偏S片的線僦就強(qiáng)度為____________.

答案：21

難度：易

填空題：一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)P,觀察通過P的

光強(qiáng)的變化過程.若入射光是光，則將看到光強(qiáng)不變；若入

射光是,則將看到明暗交替變化，有時(shí)出現(xiàn)全暗；若入射光

是,則將看到明暗交替變化，但不出現(xiàn)全喑.

答案：自然光或（和）圓偏振光，線偏振光（完全偏振光），部分偏振光或橢圓偏振光

難度：易

填空題：兩個(gè)偏振片堆疊在一起，其偏振化方向相互垂直.若一束強(qiáng)度為70的線

偏振光入射，其光矢量振動(dòng)方向與第一偏振片偏振化方向夾角為兀/4,則穿過第一

偏振片后的光強(qiáng)為，穿過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為

答案：Io/2,0

難度：易

填空題：馬呂斯定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為/=/ocos2a.式中/為通過檢偏器的透射光

的強(qiáng)度；/。為入射的強(qiáng)度；a為入射光方向和檢偏器

方向之間的夾角.

答案：線偏振光（或完全偏振光），光（矢量）振動(dòng)，偏振化（或透光軸）

難度：易

填空題：兩個(gè)偏振片疊放在一起，強(qiáng)度為/o的自然光垂直入射其上，若通過兩個(gè)

偏振片后的光強(qiáng)為1。/8,如此兩偏振片的偏振化方向間的夾角（取銳角）是

,若在兩片之間再插入一片偏振片，其偏振化方向與前后兩片的偏

振化方向的夾角（取銳角）相等.則通過三個(gè)偏振片后的透射光強(qiáng)度為

答案：60°（或/3）,9Io/32

難度：中

填空題：用相互平行的一束自然光和一束線偏振光構(gòu)成的混合光垂直照射在一偏

振片上，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，發(fā)現(xiàn)透射光強(qiáng)的最大值為最小值的5

倍，則入射光中，自然光強(qiáng)/。與線偏振光強(qiáng)/之比為.

答案：1/2

難度：中

填空題：一束自然光通過兩個(gè)偏振片，若兩偏振片的偏振化方向間夾角由的轉(zhuǎn)到

公，則轉(zhuǎn)動(dòng)前后透射光強(qiáng)度之比為.

22

答案.cosajcosa2

難度：中

填空題：如圖所示的楊氏雙縫干涉裝置，若用單色自然光照射狹縫S,在屏幕上能

看到干涉條紋.若在雙縫S和S2的一側(cè)分別加一同質(zhì)同厚的偏振片外、則當(dāng)

P與尸2的偏振化方向相互_______________時(shí)，在屏幕上仍能看到很清晰的干涉條

紋.

題目圖片:

答案：平行或接近平行

難度：中

填空題：要使一束線偏振光通過偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過90°,至少需要讓這束

光通過塊理想偏振片.在此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來(lái)光強(qiáng)的

__________________倍,

答案：2,1/4

難度：中

填空題：如圖，巴、尸2為偏振化方向間夾角為a的兩個(gè)偏振片.光強(qiáng)為的平行自

然光垂直入射到Pi表面上，則通過用的光強(qiáng)，=.若在P、之間插

入第三個(gè)偏振片尸3,則通過P2的光強(qiáng)發(fā)生了變化.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以光線為軸旋轉(zhuǎn)B，

使其偏振化方向旋轉(zhuǎn)一角度。后，發(fā)生消光現(xiàn)象，從而可以推算出P3的偏振化方向

與Pl的偏振化方向之間的夾角a?.（假設(shè)題中所涉及的角均為銳角，

且設(shè)aVa）.

題目圖片：

?尸3P?

*2

答案：-/Ocoscr

2

a+。一；■兀（或a+0—90°）

難度：中

填空題：使光強(qiáng)為/O的自然光依次垂直通過三塊偏振片Pl,P2和P3.P1與

P2的偏振化方向成45°角，P2與尸3的偏振化方向成45°角.則透過三塊偏振片

的光強(qiáng)I為.

答案：Io/8

難度：中

填空題：某一塊火石玻璃的折射率是1.65,現(xiàn)將這塊玻璃浸沒在水中（n=1.33）o

欲使從這塊玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，則光由水射向玻璃的入射角

應(yīng)

答案：51.1°

難度：易

填空題：自然光以入射角57°由空氣投射于一塊平板玻璃面上，反射光為完全線

偏振光，則折射角為.

答案：33°

難度：易

填空題：自然光以布儒斯特角io從第一種介質(zhì)（折射率為m）入射到第二種介質(zhì)（折

射率為〃2）內(nèi)，則tgio=.

答案：na/m

難度：易

填空題：當(dāng)一束自然光在兩種介質(zhì)分界面處發(fā)生反射和折射時(shí)，若反射光為線偏

振光，則折射光為偏振光，且反射光線和折射光線之間的夾角為

答案：部分，%/2（或90°）

難度：易

填空題：一束自然光自空氣入射到折射率為1.40的液體表面上，若反射光是線偏

振的，則折射光的折射角為.

答案：35.5°（或35°327）

難度：易

填空題：布儒斯特定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為，式中為

布儒斯特角，為折射媒質(zhì)對(duì)入射媒質(zhì)的相對(duì)折射率.

答案：tgio=n2i（或tgio=m/ih）,io,n2i（或m/m）

難度：易

填空題；當(dāng)一束自然光以布儒斯特角入射到兩種媒質(zhì)的分界面上時(shí)，就偏振狀態(tài)

來(lái)說(shuō)反射光為光，其振動(dòng)方向于入射面.

答案：完全偏振光（或線偏振光），垂直

難度：易

填空題：附圖表示一束自然光入射到兩種媒質(zhì)交界平面上產(chǎn)生反射光和折射光.按

圖中所示的各光的偏振狀態(tài)，反射光是光；折射光是光；這

時(shí)的入射角io稱為角.

題目圖片：

J/

答案：線偏振(或完全偏振，平面偏振)，部分偏振，布儒斯特

難度：易

填空題：應(yīng)用布儒斯特定律可以測(cè)介質(zhì)的折射率.今測(cè)得此介質(zhì)的起偏振角io=

56.0,這種物質(zhì)的折射率為.

答案：1.48

難度：易

填空題：如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為修和物的兩種介質(zhì)的交界面

上，發(fā)生反射和折射.已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為

題目圖片:

答案：兀/2—arclg(m/m)

難度：易

：一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上.若反射光束是完全

，則透射光束的折射角是;玻璃的折射率

為

一

答

案?。，

難301.73

度?易

填空題：如果從一池靜水(〃=1.33)的表面反射出來(lái)的太陽(yáng)光是線偏振的，那么太陽(yáng)

的仰角(見圖)大致等于.在這反射光中的后矢量的方向應(yīng)

答案：37。，垂直于入射面

難度：易

填空題：一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振狀態(tài)來(lái)說(shuō)則反射

光為，反射光月矢量的振動(dòng)方向，

透射光為.

答案：完全（線）偏振光，垂直于入射面，部分偏振光

難度：易

填空題：一束自然光從空氣投射到玻璃表面上（空氣折射率為1）,當(dāng)折射角為30°

時(shí)，反射光是完全偏振光，則比玻璃板的折射率等于.

答案：百

難度：易

填空題：當(dāng)一束自然光以布儒斯特角片入射到兩種介質(zhì)的分界面（垂直于紙面）上

時(shí)，畫出圖中反射光和折射光的光矢量振動(dòng)方向.

題目圖片：

填空題：假設(shè)某一介質(zhì)對(duì)于空氣的臨界角是45°,則光從空氣射向此介質(zhì)時(shí)的布

儒斯特角是.

答案：54.7°

難度：中

填空題：在以下五個(gè)圖中，前四個(gè)圖表示線偏振光入射于兩種介質(zhì)分界面上，最

后一圖表示入射光是自然光.小、也為兩種介質(zhì)的折射率，圖中入射角Zo=arctg

（m/〃3試在圖上畫出實(shí)際存在的折射光線和反射光線，并用點(diǎn)或短線把振

動(dòng)方向表示出來(lái).

題目圖片：

答案圖片:

難度：中

填空題：光的干涉和衍射現(xiàn)象反映了光的性質(zhì).光的偏振現(xiàn)像說(shuō)明光波

是波.

答案：波動(dòng)，橫

難度：易

填空題：在雙折射晶體內(nèi)部，有某種特定方向稱為晶體的光軸.光在晶體內(nèi)沿光

軸傳播時(shí)，光和光的傳播速度相等.

答案：尋常非?；蚍浅こ?/p>

難度：易

填空題：在光學(xué)各向異性晶體內(nèi)部有一確定的方向，沿這一方向?qū)こ９夂头浅９?/p>

的相等，這一方向稱為晶體的光軸.只具有一個(gè)光軸方向的晶體稱

為晶體.

答案：傳播速度，單軸

難度：易

填空題：一束光線入射到單軸晶體后，成為兩束光線，沿著不同方向折射.這樣

的現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象.其中一束折射光稱為尋常光，它_____________________

定律；另一束光線稱為非常光，它定律.

答案：遵守通常的折射，不遵守通常的折射

難度：易

填空題：用方解石晶體（〃。＞加）切成一個(gè)頂角4=30°的三棱鏡，其光軸方向如圖,

若單色自然光垂直A8面入射（見圖）.試定性地畫出三棱鏡內(nèi)外折射光的光路，并

國(guó)出光矢量的振動(dòng)方向.

題目圖片:

，軸方向

答案：見圖

、晶體內(nèi)折射光線畫正確給3分

晶體外折射光線畫正確給2分

答案圖片：

填空題：一束線偏振的平行光，在真空中波長(zhǎng)為589nm(1nm=10%)，垂直入射

到方解石晶體上，晶體的光軸和表面平行，如圖所示.已知方解石晶體對(duì)此單色

光的折射率為〃。=1.658,加=1.486.這晶體中的尋常光的波兒，

非尋常光的波長(zhǎng)4=.

題目圖片：

一洸軸

。和e

?方解石

答窠：355nm,396nm

難度：中

填空題：用方解石晶體(負(fù)晶體)切成一個(gè)截面為正三角形的棱鏡，光軸方向如圖.若

自然光以入射角i入射并產(chǎn)生雙折射.試定性地分別畫出。光和e光的光路及振動(dòng)

方向.

題目圖片:

答案：見圖

答案圖片：

填空題：一束汞燈的自然綠光自空氣（?=1）以45°的入射角入射到水晶平板上

設(shè)光軸與板面平行，并垂直于入射面，對(duì)于該綠光水晶的主折射率垢=1.5642,加

=1.5554.則晶體中。光線與e光線的夾角為.

答案：0.174°

難度：中

填空題：如附圖所示，一非偏振光垂直投射在由方解石晶體切割出來(lái)的晶片上，

光軸在圖而內(nèi)用虛線表示.請(qǐng)用惠更斯作圖法，在附圖中畫出晶體中。光、e光的

傳播方向，并標(biāo)明其振動(dòng)（電矢量）方向.

題目圖片:

\光軸

答案：見圖

答案圖片：

難度：中

填空題：一束平行的自然光從空氣中垂直入射到方解石上，方解石（負(fù)晶體）的

光軸在紙面內(nèi)，方向如圖所示，試用惠更斯作圖法示意地畫出方解石中折射線的

方向，并標(biāo)明。光和e光及其光矢量振動(dòng)方向.

題目圖片：

y空氣

/方解石

/光軸

答案：見圖.

答案圖片：

填空題：如圖所示的棱鏡，是由兩塊方解石（負(fù)單軸晶體）直角棱鏡組成，光軸

方向如圖所示.自然光垂直照射到左半棱鏡A8C上，試用惠更斯作圖法定性地求

右半棱鏡AOC中光線的方向，并在圖中標(biāo)明光的振動(dòng)方向.

題目圖片：

答案：見圖

答案圖片：

難度：中

填空題：設(shè)想方解石晶體內(nèi)有一點(diǎn)光源S,請(qǐng)?jiān)谕ㄟ^光軸的平面（見圖）上畫出晶

體中的惠更斯波面圖，并分別用點(diǎn)子（表示垂直于圖面）和短線（表示平行于圖

面）標(biāo)明該平面上。光線和e光線的振動(dòng)（電矢量）方向.

題目圖片：

答案：見圖

答案圖片：

波面（球面）

波面（旋轉(zhuǎn)橢球面）

，光線

光線

難度：中

填空題：一塊方解石晶體表面切成與其光軸成一定角度。，一束與光軸方向平行

的自然光由空氣入射到晶體表面上，入射方向如圖所示.試用惠更斯作圖法畫出

方解石中兩束折射光線的方向，并分別標(biāo)出其名稱和光矢量的振動(dòng)方向.

題目圖片：

入射光線X

《自然

空氣4=1.00

方解石

nQne>na

答案：見圖

答案圖片：

入射光線X

自然光

空氣〃”二1.00

、、〃"訓(xùn)

光軸光軸

（在紙面內(nèi)）（在紙面內(nèi)］

難度：中

填空題：一塊石英晶體表面切成與其光軸成一定角度。，一束與光軸方向平行的

自然光由空氣入射到晶體表面上，入射方向如圖所示.試用惠更斯作圖法畫出石

英中兩束折射光線的方向，并分別標(biāo)出其名稱和光矢量的振動(dòng)方向.

答案：見圖

填空題：光強(qiáng)為/的一束單色自然光垂直入射在偏振片上，之后又通過一個(gè)四分之

一波片，偏振片的偏振化方向和四分之一波片的光軸成45。角，則透過四分之一

波片的光為偏振光.若不考慮偏振片及四分之一波片對(duì)透射光的反射和

吸收，則連續(xù)穿過偏振片及四分之一波片后，單色光的強(qiáng)度為.

答案：圓，!/

2

難度：中

填空題：如圖所示，一束單色右旋圓偏振光經(jīng)平面鏡反射（若入射角小于布儒斯

特角）后為偏振光.讓該反射光垂直入射到四分之一波片

上，則透射光為偏振光.

題目圖片：

波片

廣平面鏡

答案：左旋圓，線

難度：中

填空題：如圖所示，一束線偏振光垂宜地穿過一個(gè)偏振片M和一個(gè)1/4波片M

入射線偏振光的光振動(dòng)方向與1/4波片的光軸平行，偏振片M的偏振化方向與1/4

波片N光軸的夾角為45°,則經(jīng)過M后的光是偏振光；經(jīng)過N

后的光是偏振光.

題目圖片：

答案：線，圓

難度：中

填空題：使用尼科耳棱鏡觀測(cè)部分偏振光的偏振度，若不考慮棱鏡對(duì)透射光的吸

收，當(dāng)透過尼科耳的光強(qiáng)由相對(duì)于極大值的位置轉(zhuǎn)過60。時(shí)，透射光強(qiáng)減弱為一

半，則可計(jì)算出該光束的偏振度為.

答案：50%

難度：中

填空題：將方解石晶體磨制成薄片，其光軸平行于表面，且厚度d滿足下式：

(%-圖時(shí)=以+4/4式中尤為入射光波長(zhǎng)，々為正整數(shù).這種晶體薄片稱為

____________片.

答案：四分之一波(或九/4)

難度：易

填空題：一束鈉自然黃光(％=589.3X10-m)自空氣(設(shè)〃=1)垂直入射在方解

石晶片上，光軸平行于晶片的表面，晶片厚度為0.05mm,對(duì)鈉黃光方解石的主折

射率加=1.6584、ne=1.4864,則o、e兩光透過晶片后的光程差為pm,

。、e兩光透過晶片后的相位差為rad.

答案：8.6,91.7

難度：易

填空E

Ag:圓偏振光通過一個(gè)四分之一波片后，出射的光是偏振光.

答案

久

:

難度

易

?

填空題：波長(zhǎng)為600nm(lnm=109m)的單色光，垂直入射到某種雙折射材料制

成的四分之一波片上.已知該材料對(duì)非尋常光的主折射率為1.74,對(duì)尋常光的折

射率為1.71,則此波片的最小厚度為.

答案：5pm

難度,中

填空題：在兩個(gè)偏振化方向正交的偏振片之間平行于偏振片插入一厚度為I的雙折

射晶片，晶片對(duì)。光、e光的折射率分別為和”.晶片光軸平行于晶面且與第

一偏振片的偏振化方向間有一夾角.一單色自然光垂直入射于系統(tǒng)，則通過第二

偏振片射出的兩束光的振幅大小,它們的相位

差A(yù),=.

答案：相等，爭(zhēng)|(.-%)|+冗

/t

難度：中

填空題：試寫出三種由晶體制成的偏振器件：

答案：尼科耳棱鏡，渥拉斯頓棱鏡，二向色性晶體偏振片.(寫出三種即可)

難度：易

填空題：一束自然光入射在尼科耳棱鏡上，如圖.請(qǐng)定性畫出折射光線，并注明

折射光線光矢量的振動(dòng)方向.

題目圖片：

光軸，與紙面平行

答案：見圖

答案圖片：

填空題：如圖所示，一晶體偏振器由兩個(gè)直角棱鏡組成（中間密合）.一個(gè)直角棱

鏡由方解石晶體制成，另一直角棱鏡由玻璃制成，其折射率月等于方解石對(duì)e光

的折射率”.一束單色自然光垂直入射，試定性地畫出折射光線，并標(biāo)明折射光

線光矢量的振動(dòng)方向.

題目圖片：

難度：中

填空題：由方解石（負(fù)晶體）晶體材料制成的渥拉斯頓棱鏡，其頂角。二30°,棱

鏡ABC的光軸平行于AB面，棱鏡AOC的光軸垂直于圖面，一束單色自然光垂直

面入射，見圖.試在圖中定性地畫出光的傳播方向并標(biāo)出光矢量振動(dòng)方向.

題目圖片：

答案：在ABC中畫得正確.1分

在ADC中，每條2分

答案圖片：

難度：中

填空題：通過或或等的作用，可使

某些光學(xué)各向同性介質(zhì)變?yōu)楣鈱W(xué)各向異性介質(zhì)，從而產(chǎn)生人為雙折射現(xiàn)象.

答案：機(jī)械力，（外加）電場(chǎng)，（外加）磁場(chǎng)

難度：易

填空題：原來(lái)為光學(xué)各向同性的介質(zhì)，在機(jī)械應(yīng)力作用下，顯現(xiàn)出光學(xué)各向異性

即產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，稱為效應(yīng)；在外加電場(chǎng)作

用下，發(fā)生雙折射現(xiàn)象，稱為效應(yīng)；在外加磁

場(chǎng)作用下，發(fā)生雙折射現(xiàn)象，稱為效應(yīng).

答案：光彈性（應(yīng)力雙折射），電光（克爾及泡克爾斯），磁光（磁致雙折

射）

難度：易

填空題：某些各向同性的透明介質(zhì)在外加電場(chǎng)作用下會(huì)表現(xiàn)出雙折射現(xiàn)象.其中

克爾（Kerr）效應(yīng)是指介質(zhì)中o光和e光的折射率差值（ne-n<>）正比于電場(chǎng)的

次方的現(xiàn)象.

答案：2

難度：中

填空題：一束單色線偏振光通過旋光性溶液時(shí)，線偏振光振動(dòng)面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)

角的表示式為△。二aLC其中L為；C為

答案：旋光性溶液的透光厚度，溶液中旋光性物質(zhì)的濃度

難度：易

填空題：一束單色線偏振光沿光軸方向通過厚度為d的旋光晶體，組成線偏振光

的右旋和左旋圓偏振光在通過旋光晶體后所發(fā)生的相位差b由下式表示：

S=(2K/)d其中：“/?為；

nL為.

答案：旋光晶體對(duì)于右旋圓偏振光的折射率，旋光晶體對(duì)于左旋圓偏振光的

折射率

難度：易

填空題：一束單色線偏振光沿光軸方向通過厚度為/的旋光晶體后，若旋光晶體對(duì)

該光的旋光率為。，則線偏振光的振動(dòng)面發(fā)生，旋轉(zhuǎn)的角度的表示式為.

答案：A(|)=aI

難度：易

填空題：如圖，在兩個(gè)正交的尼科耳棱鏡之間放一塊水晶旋光晶片，入射光為鈉

自然黃光(4=589.3X1()9m),水晶對(duì)此波長(zhǎng)光的旋光率a=21.75°/mm.經(jīng)計(jì)算

可知：當(dāng)晶片厚度(取最小的數(shù)值)為時(shí)，出射光最強(qiáng).

題目圖片：

答案：4.14mm

難度：易

填空題：一束單色線偏振光(4=589.3X109m)垂直通過水晶薄片，晶片光軸垂

直于晶面.已知水晶對(duì)右旋和左旋圓偏振光的折射率分別為加=1.55812和肛

=1.54870,且通過晶片后右旋和左旋圓偏振光所發(fā)生的相位差為九/2,則晶體厚度

d=mm.

答案：0.0157

難度：易

填空題:對(duì)波長(zhǎng)為589.3nm(lnm=109m)的鈉光，石英的旋光率21.7°/mm.若

將一石英晶體垂直其光軸切割制成晶片，放在兩個(gè)偏振化方向互相平行的偏振片

P、P2之間，使三者互相平行放置并使鈉光垂直于P射入，則當(dāng)石英晶片的厚

度為mm時(shí)，沒有光通過P2.

答案：4.15

難度：易

填空題：量糖計(jì)的糖溶液器皿中的溶液厚度為10cm,放入左旋葡萄糖溶液后，測(cè)

出鈉黃光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)12.07°角，已知左旋葡萄糖對(duì)鈉黃光的旋光率

[a]=-51.4°/dm(g/cm3)則可計(jì)算出溶液濃度為.

答案：0.235g/cm3

難度：易

三、計(jì)算題(共57題)

計(jì)算題：如圖，P、P2為偏振化方向相互平行的兩個(gè)偏振片.光強(qiáng)為/O的平行自

然光垂直入射在Pl上.

(1)求通過P2后的光強(qiáng)/.

(2)如果在尸1、尸2之間插入第三個(gè)偏振片P3,(如圖中虛線所示)并測(cè)得最后光

強(qiáng)/=/o/32,求：P3的偏振化方向與H的偏振化方向之間的夾角a(設(shè)a為銳角).

題目圖片：

A)

8Pi

答案：

解：(1)經(jīng)Pi后，光強(qiáng)Ii=2Io1分

2

h為線偏振光.通過P2.由馬呂斯定律有

I=I1COS*I20*1分

???Pl與P2偏振化方向平行.???。=0?

故I=hcos2()°=11=—Io1分

2

(2)加入第三個(gè)偏振片后，設(shè)第三個(gè)偏振片的偏振化方向與第一個(gè)偏振化方向

間的夾角為a.則透過P2的光強(qiáng)

2分

4

由已知條件有T/。cosa=Z0/32

???cos4a=1/162分

得cosa=1/2即a=60°1分

難度：易

計(jì)算題：將三個(gè)偏振片疊放在一起，第二個(gè)與第三個(gè)的偏振化方向分別與第一個(gè)

的偏振化方向成45。和90。角.

(1)強(qiáng)度為的自然光垂直入射到這一堆偏振片上，試求經(jīng)每一偏振片后的光

強(qiáng)和偏振狀態(tài).

(2)如果將第二個(gè)偏振片抽走，情況又如何？

答案：

1分

解：(1)自然光通過第一偏振片后，其強(qiáng)度11=Io/2

2分

通過第2偏振片后，l2=Lcos%5o=I1/4

1分

通過第3偏振片后，L=l2cos245°=lo/8

通過每一偏振片后的光皆為線偏振光，其光振動(dòng)方向與剛通過的偏振片的偏

振化方向平行.2分

(2)若抽去第2片，囚為第3片與第1片的偏振化方向相互垂直，所以此時(shí)

L=0.1分

Il仍不變.1分

難度：易

計(jì)算題：三個(gè)偏振片n、P2、P3順序疊在一起，P、P3的偏振化方向保持相互垂

直，尸1與P2的偏振化方向的夾角為尸2可以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng).今以強(qiáng)度為/0

的單色自然光垂直入射在偏振片上.不考慮偏振片對(duì)可透射分量的反射和吸收.

(1)求穿過三個(gè)偏振片后的透射光強(qiáng)度/與。角的函數(shù)關(guān)系式；

(2)試定性畫出在P2轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中透射光強(qiáng)/隨a角變化的函數(shù)曲線.

答窠：

解：(1)連續(xù)穿過三個(gè)偏振片之后的光強(qiáng)為

I=0.5I()cos2acos2(0.5n—a)2分

=Iosin?(2a)/81分

(2)畫出曲線2分

答案圖片：

八/

/。/8

"n/4n/23n/4兀5畝43日2

難度：易

計(jì)算題：將兩個(gè)偏振片疊放在一起，此兩偏振片的偏振化方向之間的夾角為60。，

一束光強(qiáng)為Zo的線偏振光垂直入射到偏振片上，該光束的光矢量振動(dòng)方向與二偏

振片的偏振化方向皆成30。角.

(1)求透過每個(gè)偏振片后的光束強(qiáng)度；

(2)若將原入射光束換為強(qiáng)度相同的自然光，求透過每人偏振片后的光束強(qiáng)

度.

答案：

解：(1)透過第一個(gè)偏振片的光強(qiáng)Ii

Ii=Iocos230°2分

=3Io/41分

透過第二個(gè)偏振片后的光強(qiáng)h,h=Iicos260°

=3Io/162分

(2)原入射光束換為自然光，則

Ii=Io/21分

2

I2=IICOS60°=Io/82分

難度：易

計(jì)算題：兩個(gè)偏振片P、P2疊在一起，一束單色線偏振光垂直入射到P上，其光

矢量振動(dòng)方向與尸I的偏振化方向之間的夾角固定為30°.當(dāng)連續(xù)穿過P1、P2后的

出射光強(qiáng)為最大出射光強(qiáng)的1/4時(shí)，尸I、P2的偏振化方向夾角2是多大？

答案：

解：設(shè)I。為入射光強(qiáng)，I為連續(xù)穿過Pl、P2后的透射光強(qiáng).

I=Iocos230°cos2a2分

顯然，a=0時(shí)為最大透射光強(qiáng)，即

Imax=locos230°=3Io/41分

由Iocos230°COS2a=Imax/4可得

cos2a1/4=,a=6002分

難度：易

計(jì)算題：兩個(gè)偏振片P、尸2疊在一起，其偏振化方向之間的夾角為30°.由強(qiáng)度

相同的自然光和線偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上.己知穿過Pi后的

透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的2/3,求

(1)入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與Pi的偏振化方向的夾角四多大？

(2)連續(xù)穿過△、P2后的透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比.

答案：

解;設(shè)Io為自然光強(qiáng).由題意知入射光強(qiáng)為2Io.1分

(1)Ii=2-2Io/3=0.5Io+Iocos20

4/3=0.5+COS2G

所以0=24.1°2分

(2)Ii=(0.5Io+loCOS224.1°)=2(2Io)/3,

2

I2=IICOS30°=3Ii/4

所以I2/2Io=1/22分

難度：中

計(jì)算題：兩個(gè)偏振片P、P2疊在一起，由強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成

的光束垂直入射在偏振片上，進(jìn)行了兩次測(cè)量.第一次和第二次a和P2偏振化方

向的夾角分別為30°和未知的a且入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與Pl的

偏振化方向夾角分別為45°和30°.不考慮偏振片對(duì)可透射分量的反射和吸收.已

知第一次透射光強(qiáng)為第二次的3/4,求

(1)鰭的數(shù)值；

(2)每次穿過Pi的透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比；

(3)每次連續(xù)穿過P,P2的透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比.

答案：

解：設(shè)入射光中自然光的強(qiáng)度為Io,則總的入射光強(qiáng)為2Io.

(1)第一次最后出射光強(qiáng)

l2=(0.5Io+Iocos245°)COS2300

第二次出射光強(qiáng)

22

r2=(0.5IO+IOCOS30°)COSG4分

由12=3/；/4,得COS20=4/5,0=26.6°2分

(2)第一次穿過Pi的光強(qiáng)

II=0.5IO+ICCOS245°=IO

11/(2Io)=l/21分

第二次相應(yīng)有Z；=(0.5IO)-IOCOS230°=5IO/4,

I；/(2Io)=5/81分

2

(3)第一次，I2/2IO=IICOS30°/(2IO)=3/81分

2

第二次，/；/2/0=/；00519/(2/0)=1/21分

難度：中

計(jì)算題：兩偏振片疊在一起，其偏振化方向夾角為45。.由強(qiáng)度相同的自然光和

線偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上，入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)

方向與第一個(gè)偏振片的偏振化方向間的夾角為30°.

(1)若忽略偏振片對(duì)可透射分量的反射和吸收，求穿過每個(gè)偏振片后的光強(qiáng)與

入射光強(qiáng)之比；

(2)若考慮每個(gè)偏振片對(duì)透射光的吸收率為10%,穿過每個(gè)偏振片后的透射光

強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比又是多少？

答案：

解：(1)理想偏振片的情形，設(shè)入射光中自然光強(qiáng)度為I。，則總強(qiáng)度為2Io.穿

過Pi后有光強(qiáng)

2

乙=O.5/o+/ocos300,

得Z,/(2/0)=5/8=0.6253分

穿過Pi、P2之后，光強(qiáng)l2=/1Cos245o=h/2

所以12/(2/0)=5/16=0.3133分

(2)可透部分被每片吸收10%.穿過B后光強(qiáng)

/；=/,x90%,

/；/(2Z0)=0.9/)/(2Z0)=0.5632分

穿過P、P2之后，光強(qiáng)為I：r2/(2Z0)=0.2532分

難度：中

計(jì)算題：兩塊偏振片疊在一起，其偏振化方向成30°.由強(qiáng)度相同的自然光和線

偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上.已知兩種成分的入射光透射后強(qiáng)度

相等.

(1)若不計(jì)偏振片對(duì)可透射分量的反射和吸收，求入射光中線偏振光的光矢量

振動(dòng)方向與第一個(gè)偏振片偏振化方向之間的夾角；

(2)仍如上一問，求透射光與入射光的強(qiáng)度之比；

(3)若每個(gè)偏振片對(duì)透射光的吸收率為5%,再求透射光與入射光的強(qiáng)度之比.

答案：

解：設(shè)I為自然光強(qiáng)(入射光強(qiáng)為2Io)；。為入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向

與第一個(gè)偏振片偏振化方向間的夾角.

⑴據(jù)題意0.5ICOS230Q=ICOS20?cos230°3分

cos2G=1/2

0=45°1分

(2)總的透射光強(qiáng)為2Xilcos230°2分

所以透射光與入射光的強(qiáng)度之比為2cos2300=3/81分

2

(3)此時(shí)透射光強(qiáng)為(ICOS230°)(1-5%)22分

所以透射光與入射光的強(qiáng)度之比為

；(COS230°)(1一5%)2=0.3381分

難度：中

計(jì)算題：兩個(gè)偏振片P，P2疊在一起，由強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成

的光束垂直入射在偏振片上.進(jìn)行了兩次測(cè)量，第一次和第二次測(cè)量時(shí)P,尸2的

偏振化方向夾角分別為30°和未知的夕且入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與

P的偏振化方向夾角分別為45°和30°.若連續(xù)穿過外、尸2后的透射光強(qiáng)的兩次

測(cè)量值相等，求夕

答案：

解：設(shè)I為自然光強(qiáng)，據(jù)題意

(0.5I+Icos245°)COS230=(0.5I+ICOS230°)COS294分

有COS20=3/50=39.2301分

難度：中

計(jì)算題：兩個(gè)偏振片P、P2堆疊在一起，由自然光和線偏振光混合而成的光束垂

直入射在偏振片上.進(jìn)行了兩次觀測(cè)，P、尸2的偏振化方向夾角兩次分別為30°

和45°；入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與Pi的偏振化方向夾角兩次分別為

45°和60°.若測(cè)得這兩種安排下連續(xù)穿透P、P2后的透射光強(qiáng)之比為9/5(忽略

偏振片對(duì)透射光的反射和可透分量的吸收)，求：

(1)入射光中線偏振光強(qiáng)度與自然光強(qiáng)度之比；

(2)每次穿過P后的透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比；

(3)每次連續(xù)穿過P、P2后的透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比.

答案：

解:、設(shè)Io為自然光強(qiáng)，XIo為入射光中線偏振光強(qiáng)，X為待定系數(shù).

25222

(1)(0.5Z0IxZ0cos45)cos30°=(9/5)(0.5Z0icos60°)cos45°

解出x=l/25分

可得入射光強(qiáng)為3Io/2.IA=3IO/21分

(2)第一次測(cè)量

2a

Ii/I入=(0.5Z0+O,57ocos45)/(1.5Z0)=-I1+-]=-2分

第二次測(cè)量

2夕

Ii/l^=(O.5/O+O.5ZOcos60°)/(1.5/0)=5/122

分

(3)h/IA=0.5COS230°=3/81

第一次測(cè)量分

第二次測(cè)量h/I^=5COS245°/12=5/241

難度：中

計(jì)算題：兩個(gè)偏振片疊在一起，欲使一束垂直入射的線偏振光經(jīng)過這兩個(gè)偏振片

之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過了90°,且使出射光強(qiáng)盡可能大，那么入射光振動(dòng)方向和兩偏

振片的偏振化方向之間的夾角應(yīng)如何選擇？這種情況下的最大出射光強(qiáng)與入射光

強(qiáng)的比值是多少？

答案：

解：以Pi、P2表示兩偏振化方向，其夾角記為。，為了振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過90°,入射

光振動(dòng)方向后必與P2垂直，如圖.2分

設(shè)入射光強(qiáng)為Io,則出射光強(qiáng)為

h=IoCOS2(90°-G)cos2G

222

=70sin^cos0-(/0/4)sin203分

當(dāng)29=90°即。=45°時(shí)，I2取得極大值，且12皿=1。/4,2分

即I2max/Io=l/41分

答案圖片：

難度：中

計(jì)算題：有三個(gè)偏振片疊在一起，已知第一個(gè)與第三個(gè)的偏振化方向相互垂直.一

束光強(qiáng)為/0的自然光垂直入射在偏振片上，求第二個(gè)偏振片與第一個(gè)偏振片的偏振

化方向之間的夾角為多大時(shí)，該入射光連續(xù)通過三個(gè)偏振片之后的光強(qiáng)為最大.

答案：

解：以Pl、P2、P3分別表示三個(gè)偏振片，h為透過第一個(gè)偏振片Pl的光強(qiáng)，且

Ii=Io/2.1分

設(shè)P2與Pl的偏振化方向之間的夾角為0,連續(xù)穿過Pl、P2后的光強(qiáng)為12,

22

/2=/1cos。=cos0)1分

設(shè)連續(xù)穿過三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為13,

2

I3=l2cos(90°-0)

22

=—(/OcosOsin0)1分

2

2

=(/osin2i9)/81分

顯然，當(dāng)29=90°時(shí)，即0=45°時(shí)，b最大.1分

難度：中

計(jì)算題：兩個(gè)偏振片疊在一起，在它們的偏振化方向成功=30°時(shí)，觀測(cè)一束單

色自然光.又在s=45°時(shí)，觀測(cè)另一束單色自然光.若兩次所測(cè)得的透射光強(qiáng)

度相等，求兩次入射自然光的強(qiáng)度之比.

答案：

解：令h和12分別為兩入射光束的光強(qiáng).透過起偏器后，光的強(qiáng)度分別為L(zhǎng)/2

和L/2馬呂斯定律，透過檢編器的光強(qiáng)分別為1分

/：ug/lCOS%],