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第四章光的偏振(2)

第四章光的偏振（2）

一．选择题：（共30分）

1．在双缝干涉实验中，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[ ]

（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）干涉条纹的间距不窄，但明纹的亮度减弱。

（D）无干涉条纹。

2．光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片，它们的偏振化方向之间的夹角α =600，设偏振片没有吸收，则出射光强I与入射光强I0之比为[ ]

（A）1/4 （B）3/4 （C）1/8 （D）3/8

3．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为600，假设二者对光无吸收，光强为I0的自然光垂直入在偏振片上，则出射光强为[ ]

(A) I0/8 (B) 3I0 /8 (C) I0 /4 (D) 3 I0/4

4．光强为I0的自然光依次通过两个偏振片和，若的偏振化方向的夹角，则透射偏振光的强度是[ ]

(A) I0/4 (B) √3 I0/4 (C) √3 I0/2 (D) I0/8 (E) 3I0 /8

5．两偏振片堆叠在一起，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1800时透射光强度发生变化为：[ ]

(A) 光强单调增加。

(B) 光强先增加，后有减小至零

(D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零

射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光[ ]

(A) 是自然光

(B) 是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直入射面

(D) 是部分偏振光

7．一束单色平面偏振光，垂直投射到一块用方解石（负晶体）制成的四分之一波片（对投射光的频率）上，如图所示，如果入射光的振动面与光轴成450角，则对着光看从波片射出的光是

(A) 逆时针方向旋转的圆偏振光(B) 逆时针方向旋转的椭圆偏振光

8．一束圆偏振光通过二分之一波片后透出的光是

(A) 线偏振光 (B) 部分偏振光 (C) 和原来旋转方向相同的圆偏振光 (D) 和原来旋转方向相反的圆偏振光

9．一单色平面偏振光，垂直投射到一块用石英（正晶体）制成的四分之一波片

（对投射光的频率）上，如图所示。如果入射光的振动面与光轴

成300

角，则对着光看从波片射出的光是

(A) 逆时针方向旋转的圆偏振光 (B) 逆时针方向旋转的椭圆偏振光 (C) 顺时针方向旋转的圆偏振光 (D) 顺时针方向旋转的椭圆偏振光

10．一束单色线偏振光其偏振化方向与1/4波片的光轴夹角α =π/4。此偏振光经过波片后[ ]

(A)仍为线偏振光 (B) 振动面旋转了

二、填空题

1．一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片方向成450角。已知通过此两偏振片后的光强为I ，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________.

2．使光强为I 0的自然光依次垂直通过三块偏振片P 1、P 2和P 3。与的偏振化方向成450角。则透过三块偏振片的光强I 为__________

3．

如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝S ，在屏幕上能看到干涉条纹。若在双缝S 1和S 2的前面分别加一同质同厚的偏振片P 1、 P 2 ，则当P 1与P 2的偏振化方向相互_______时，

在屏幕上仍能看到很清楚的干涉条纹。

4．

一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振状态来说则反射光为________，反射光矢量的振动方向________，透射光为_________。

5．

如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n 1和 n 2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，那么折射角r 的值为________.

6．

在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光，n 1、 n 2为两种介质的折射率，图中入射角i 0=arctg(n 2/ n 1)，i ≠i 0 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。

P S

7．用方解石晶体(n o>n e)切成一个顶角A= 300的三棱镜，其光轴方向如图，若单色自然光垂直AB面入射（见图）。试定性的画出三棱镜内外的光路，并画出光矢量的振动方向。

8．圆偏振光通过四分之一波片后，出射的光一般是________偏振光。

9．一束钠自然黄光(λ=589.3×10-9m)自空气(设n=1)垂直入射方解石晶片的表面，晶体厚度为0.05 mm，对钠黄光方解石的主折射率n o=1.6584、n e =1.4864，则o、e两光透过晶片后的光程差为______μm，两光透过晶片后的位相差为______rad (弧度)

10．一束自然光入射在尼科耳棱镜上，如图。请定性画出折射光线，并注明折射光线光矢量的振动方向。

11．波长为600 nm的单色光，垂直入射到某种双折射材料制成的四分之一波片上。已知该材料地非寻常光的主折射率为1.74，对寻常光的折射率为1.71，则此波片的最小厚度为_________

12．如图所示，一束线偏振光垂直的穿过一个偏振片M和一个1/4波片N，入射线偏振光的光振动方向与1/4波片的光轴平行，偏振片M的偏振化方向与1/4波片光轴的

夹角为450，则经过M后光是_______偏振光；经过N后的光是______偏振光

13．原来为光学各向同性的介质，在机械应为作用下，显现出光学各向异性即产生双折射现象，称为________效应；在外加电场作用下，发生双折射现象，称为_________效应；

在外加磁场的作用下，发生双折射现象，称为_________效应。

三、计算题

1．两个偏振片叠在一起，一束单色自然光垂直入射。（1）若认为偏振是理想的（对投射部分没

有反射和吸收），当连续穿过两个偏振片后的透射光强为最大透射光强的1/3时，两偏振片偏振化方向间的夹角α为多大？（2）若考虑到每个偏振片因吸收和反射而使透射光部分的光强减弱5%，要使透射光强仍如（1）中得到的透射光强，则此时α应为多大？ 2．有三个偏振片叠在一起，已知第一个与第三个的偏振化方向相互垂直。一束光强为I 0的自然

光垂直入射在偏振片上，求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向之间的夹角为多大时，该入射光连续通过三个偏振片之后的光强为最大。

3．一束单色自然光以入射角500

从空气入射到一块方解石晶体的表面上，方解石的光轴平行方解

石表面且入射面垂直，求方解石中的两条折射线间的夹角。已知n o =1.658、n e =1.486。空气的折射率取为1

4．一束单色自然光自空气(n = 1)入射到一块方解石晶体上，晶体光轴方向如图所示，其主折射率

n o = 1.658、n e =1.486，已知晶体厚度d = 2.00 cm ，入射角I = 600

。

（1）求a 、b 两透射光间的垂直距离；

（2）两束透射光中，哪一束在晶体中是寻常光？

哪一束在晶体中是非寻常光？透射光的光矢量振动方向如何？并请在图中注明。

5．一束单色自然光（波长λ=589.3×10-9 m ）垂直入射在方解石晶片上，光轴平行于晶片的表面，

如图。已知晶片厚度d = 0.05 mm ，对该光方解石的主折射率n o =1.658、n e =1.486。求

（1） o 、e 两光束穿出晶片后的光程差?L （2） o 、e 两光束穿出晶片后的位相差?Φ

6．用方解石制作对钠黄光（波长λ=589.3×10-9 m ）适用的四分之一波片

（1）请指出应如何选取该波长的光轴方向；

（2）对于钠黄光，方解石的主折射率分别为n o =1.658、n e =

光轴

7．如图所示，在两个偏振化方向互相平行的偏振片P 1和P 2之间插入一块厚度为d 的方解石晶片，

用波长为λ=5000?的单色平行自然光垂直入射时，透过检偏器P 2的光强恰好为零。已知此方

解石晶片的光轴C 与起偏器P 1的偏振化方向间的夹角α=450，光轴与晶片表面平行，方解石的主折射率n o =1.66、n e =1.49。求此方解石晶片可能的最小厚度d 。

8．在两个相互正交的尼科耳棱镜之间放一块水晶的旋光晶片（光轴垂直水晶的表面），如图，入

射光为纳黄光（λ=589.3×10-9 m ），对此波长水晶的旋光率α =21.750/mm ，若使出射光最强，求晶片的最小厚度。

9．一束单色线偏振光(λ=589.3×10-9 m)沿光轴方向通过水晶块，如图。已知对右、左旋圆偏振光

的水晶折射率分别为n R =1.55812、n L =1.54870，若通过晶体和右旋和左旋圆偏振光所发生

的位相差为π，则晶体厚度l 为多大？

四、证明题

1．如图安排的透光介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅰ，两个交界面

相互平行。一束自然光由Ⅰ中入射。试证明：

若i 为起偏角，则Ⅱ、Ⅰ交界面上的反射光为完全偏振光。

I 0

2．图中表示的是克尔开关（或克尔调制器）的示意图，两个尼科耳M 、N 正交，它们的偏振取

向与电场方向分别成±450

角。克尔盒为盛有介质的二端透光的容器，内有一个平行板长为l ，板间距为d 。在不加电场时，没有光通过尼科耳N ，若给极板加电压U ，则有光通过尼科耳

N 。此时两偏振光间产生的位相差为σ =2πk l U 2/d 2

试由克尔效应表示式?n=n ∥-n ⊥=n e -n o =λkE 2推导出上式

五、改错题

1．用方解石晶体(n o >n e )切成的一个正三角形棱镜，其光轴方向如图所示。若单色自然光以入射角

i 入射并产生双折射。图中定性画出的折射光及光矢量振动方向是否正确？若有错误请另画出

图予以改正。

2．用方解石晶体(n o >n e )切成的一个顶角∠A=π/6的三棱镜，其光轴方向如图所示。单色自然光垂

直入射到棱镜AB 面上。图中定性所画出的折射光光路及光矢量振动方向是否正确？若有错误请另画以改正。

六、问答题

1．试写出马吕斯定律的数学表达式，并说明式中各符号代表什么。

2．如图所示，三种透明介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的折射率分别为n 1、n 2、n 3它们之间的两个交界面互相

平行。一束自然光以起偏角i 0由介质Ⅰ射向介质Ⅱ，欲使在介质Ⅱ和介质Ⅲ的交界面上的反射光也是线偏振光，三个折射率n 1、n 2和n 3之间应满足什么关系？

3．假设石英的主折射率n o 和n e 与波长无关。某块石英晶片对波长为7000?的光是四分之一波片。

当波长为3500?的线偏振光垂直入射到该晶片上、且其振动方向与晶片光轴成角450时，透

射光的偏振状态是怎样的？

A B C

光轴方向

光的偏振现象的研究

图2 二向色性起偏图1 平面偏振光、自然光和部分偏振光实验名称光的偏振现象的研究姓名学号班级桌号教室基础教学楼1406 实验日期 20 年月日时段指导教师一. 实验目的 1. 观察光的偏振现象，加深对光偏振基本规律的认识。 2. 了解产生和检验偏振光的基本方法。 3. 验证马吕斯定律。 4．1/4波片，1/2波片的研究； 5.利用旋光现象测定蔗糖溶液浓度二. 实验仪器导轨和机座, 氦氖激光器（功率约5mW ）, 激光器架, 偏振片波片架, 滑动座(5个)，光传感器(光电探头)，光功率测试仪，偏振片（两个），1/4波片（波长632.8nm ），1/2波片（波长632.8nm ），透明蔗糖溶液，螺丝刀三. 实验原理（请携带并参阅大学物理课本） 1. 偏振光的基本概念光波是一种电磁波，它的电矢量和磁矢量相互垂直，并垂直于光的传播方向C 。通常人们用电矢量代表光的振动方向，并将电矢量和光的传播方向C 所构成的平面称为光的振动面。在传播过程中，电矢量的振动方向始终在某一确定方向的光称为平面偏振光或线偏振光，如图1(a)所示。振动面的取向和光波电矢量的大小随时间作有规律的变化，光波电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆时，称为椭圆偏振光或圆偏振光，人眼逆光来看，若电矢量末端按照顺时针方向旋转，则称评分教师签字

图3 双折射起偏原理图为右旋椭圆或右旋圆偏振光，反之为左旋。通常光源发出的光波有与光波传播方向相垂直的一切可能的振动方向，没有一个方向的振动比其它方向更占优势。这种光源发射的光对外不显现偏振的性质，称为自然光，如图1(b)所示；如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定方向上占优势，则此偏振光称为部分偏振光，如图1(c)所示。将自然光变成偏振光的器件称为起偏器，用来检验偏振光的器件称为检偏器。实际上，起偏器和检偏器是互为通用的。下面介绍几种常用的起偏和检偏方法。２. 二向色性起偏、马呂斯定律、双折射起偏及波片物质对不同方向的光振动具有选择吸收的性质，称为二向色性。当自然光射到偏振片上时，振动方向与透振方向垂直的光被吸收，振动方向与透振方向平行的光透过偏振片，从而获得偏振光。自然光透过偏振片后，只剩下沿透光方向的光振动，透射光成为平面偏振光（见图2所示）。若在偏振片P 1后面再放一偏振片P 2，P 2就可以用作检验经P 1后的光是否为偏振光，即P 2 起了检偏器的作用。当起偏器P 1和检偏器P 2的偏振化方向间有一夹角，则通过检偏器P 2的偏振光强度满足马呂斯定律：（1）当θ= 时，I=I 0，光强最大；当θ= 时，I =0，出现消光现象；当θ为其它值时，透射光强介于0～I 0之间。（1）双折射起偏某些单轴晶体（如方解石和石英等）具有双折射现象。当一束自然光射到这些晶体上时，在界面射入晶体内部的折射光常为传播方向不同的两束折射光线，这两束折射光是光矢量振动方向不同的线偏振光。其中一束折射光，称为寻常光（或O 光）；另一束折射光，其振动在内，称为非常光（或e 光），如图3所示。研究发现，这类晶体存在这样一个方向，沿该方向传播的光，该方向称为光轴。主平面：主截面：（2）反射和折射时光的偏振自然光在两种透明媒质的界面上反射和折射时，反射光和折射光就能成为部分偏振光或平面偏振光，而且反射光中垂直入射面的振动较强，折射光中平行入射面的振动较强。实验发现，当改变入射角i 时，反射光的偏振程度也随之改变，当i 等于特定角0i 时，反射光只有垂直于入

新人教版《第二章光现象》单元测试B卷及答案

新人教版《第二章光现象》单元测试B 卷及答案时量：60分钟满分：100分一、选择题（13×3分） 1．下列物体不属于光源的是（）Ａ．太阳Ｂ．月亮Ｃ．织女星Ｄ．烛火 2．光在下列介质中将不沿直线传播（）Ａ．水Ｂ．玻璃Ｃ．整个大气层Ｄ．酒精 3．小聪同学通过某种途径看到了小明同学的眼睛,则小明同学（）Ａ．一定能看到小聪同学的眼睛Ｂ．一定不能看到小聪同学的眼睛Ｃ．可能看不到小聪同学的眼睛Ｄ．一定能看到小聪同学的全身 4．如图7-2所示为一挂钟在一个水平放置的平面镜中的像，则此时挂钟指示的实际时刻为（）Ａ．3:30 Ｂ．3:00 Ｃ．9:00 Ｄ．9:30 5．有一个平静的湖面，其上空有一架直升飞机，若飞机以 40m/s 的速度平行于湖面飞行，则直升飞机的像相对于飞机的速度为（）Ａ．0m/s Ｂ．20m/s Ｃ．40m/s Ｄ．80m/s 6．在沙漠中有时也可看到海市蜃楼，以下关于此时海市蜃楼的成因分析正确的是（）Ａ．是由于光的直线传播Ｂ．是由于光的镜面反射Ｃ．是由于光在传播的过程中发生了弯曲Ｄ．是由于光的漫反射 7．当光从玻璃中射入空气中时（）Ａ．传播方向一定会发生改变Ｂ．折射角一定大于入射角Ｃ．入射角增大时折射角随之增大Ｄ．入射角增大时折射角随之减小 8．如图所示，容器的底部有一支红光笔发出一束光投射到到MN 板上，在A 点形成一个红色的光斑，在向容器中加水的过程中，红色光斑将会（）Ａ．向上移动Ｂ．向下移动Ｃ．向左移动Ｄ．向右移动 9．下列现象中不能说明光沿直线传播的是（）Ａ．晚上用手电筒照黑暗的天空的光芒Ｂ．太阳躲在云层后面后从云层缝隙洒出来的光束Ｃ．早晨太阳还在地平线下时我们就可以看到它Ｄ．多媒体教室中投影仪投射出来的光 10．下列成语反映的是光的反射的是（）Ａ．镜花水月Ｂ．立竿见影Ｃ．坐井观天Ｄ．凿壁借光 M N A

第13章光的偏振

第十三章光的偏振一、选择题 13.1 一束非偏振光入射到一个由四个偏振片所构成的偏振片组上，每个偏振片的透射方向相对于前面一个偏振片沿顺时针方向转过了一个0 30角，则透过这组偏振片的光强与入射光强之比为[ ] (A) 0.41 : 1 (B) 0.32 : 1 (C) 0.21 : 1 (D) 0.14 : 1 13.2 在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角0 57 i入射到平玻璃板上。下列哪一种 = B 叙述是不正确的？[ ] π (A) 入射角的正切等于玻璃的折射率(B) 反射线和折射线的夹角为2/ (C) 折射光为部分偏振光(D) 反射光为平面偏振光 (E) 反射光的电矢量的振动面平行于入射面 13.3. 设自然光以入射角0 57投射于平板玻璃面后，反射光为线偏振光，试问该线偏振光的振动面和平板玻璃面的夹角等于多少度？[ ] (A) 0 (B) 33 (C) 57 (D) 69 (E) 90 13.4 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃板则[ ] (A) 反射光束垂直偏振于入射面，而透射光束平行于入射面并为完全线偏光 (B) 反射光束平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光 (C) 反射光束是垂直于入射面的线偏振光，而透射光束是部分偏振的 (D) 反射光束和透射光束都是部分偏振的 13.5 设光从平板玻璃表面以55°的反射角反射后完全偏振，偏振光振动平面与反射平面夹角为[ ] (A) 0° (B) 35° (C) 55° (D) 90° 13.6 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) 1 / 2 (B) 1 / 3 (C) 1 / 4 (D) 1 / 5

西北工业大学_光纤通信作业答案

答案第一章：光纤通信 1、什么是光纤通信？光纤通信及系统的组成光纤通信使用光导纤维作为传输光波信号的通信方式。光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。 2、什么事光通信光通信就是以光波为载波的通信。 3、光纤通信的优点？ ① 传输频带宽，通信容量大。② 传输衰减小，传输距离长。 ③ 抗电磁干扰，传输质量好。④ 体积小、重量轻、便于施工。 ⑤ 原材料丰富，节约有色金属，有利于环保 4、光纤通信的工作波长？光源：近红外区波长：0.8 —1.8^m 频率：167—375THZ 5、WDM 是指什么？DWDM 指什么？ WDM ：波分复用DWDM ：密集波分复用 6、光纤从材料上可以分为哪几种？从材料上分为石英光纤、多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等 7、光纤活动连接器从连接方式来看分为哪几种？常见的插针端面有哪几种？ PC、APC、SPC (球面、斜面、超级抛光端面呈球面的物理接触) 8、按缆芯结构分，光缆分为哪几种？层绞式、单位式、骨架式、带状式 9、光线的制造分哪几个步骤？ I 材料准备与提纯II 制棒III 拉丝、涂覆IV 塑套其中制棒分为： (1) MCVD 改进的化学气相沉淀法 (2) PCVD 等离子化学气相沉淀法 10、按材料光纤分几种？同6 11、无源器件的种类连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和调制器等第二章：光纤通信的物理学基础 1 、通过哪些现象可以证明光具有波动性？光的波动性可以从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明

2、什么叫光电效应？光电效应具有哪些试验规律？由于光的照射使电子从金属中溢出的现象称为光电效应 ⑴每种金属都有一个确定的截止频率 Y ，当入射光的频率低于 Y 时，不论入射光多强，照射时间多长, 能从金属中释放出电子。 ⑵对于频率高于 Y 的入射光，从金属中释放出的电子的最大动能与入射光的强度无关，只与光的频率有关。频率越高释放出的电子的动能就越大。 ⑶ 对于频率高于 Y 的入射光，即使入射光非常微弱，照射后也能立即释放出电子。 3、什么是光的吸收、光的色散和光的散射？光的吸收是指光波通过介质后，光强减弱现象。色散是介质的折射率 n 随光波波长入变化的现象 f() 当光通过不均匀介质时，会偏离原来的方向而向四周传播，这种现象称为光的散射。 4、什么是自发辐射、受激吸收和受激辐射 $ E 2自发辐射光 5、构成激光器的三个基本条件是什么？激光工作物质、激励和光学谐振腔 6、激光器的波长取决于什么条件？纵模特性，谐振腔长 L 第三章：光纤 1、从结构上看光纤由纤芯、包层和涂敷层构成，包层起什么作用？包层：折射率略小于纤芯，与纤芯形成光波导效应，使大部分电磁场被约束在纤芯中传播。 2、按照传输模式分类，光纤可分为单模光纤和多模光纤。理论上，为什么单模光纤只能传送基模? 光纤的归一化频率 V 满足0 V 2.405，只传导单一模式 LP oi 模，LP ii 以上的所有高阶模都处于截止状态。 3、按照光纤材料分类，光纤可分为哪几类? 都不 * 光受激吸收受激辐射 LED PIN LD ①：无外界激发, 自发产生。 ①：在外界激发下产生。 ① ：频率、相位、偏振方向相同。 ②：辐射的光子是多频率的。 ②：外界激发能量要满足 ②：相干光 ③：辐射的方向、相位不同。 h f = E 2— E i ③：非相干光 ③：光放大f = ( E 2—E i ) /h

光的偏振特性研究

实验7 光的偏振特性研究光的干涉衍射现象揭示了光的波动性，但是还不能说明光波是纵波还是横波。而光的偏振现象清楚地显示其振动方向与传播方向垂直，说明光是横波。1808年法国物理学家马吕斯（Malus,1775—1812）研究双折射时发现折射的两束光在两个互相垂直的平面上偏振。此后又有布儒斯特（Brewster,1781—1868）定律和色偏振等一些新发现。光的偏振有别于光的其它性质，人的感觉器官不能感觉偏振的存在。光的偏振使人们对光的传播规律(反射、折射、吸收和散射)有了新的认识。本实验通过对偏振光的观察、分析和测量，加深对光的偏振基本规律的认识和理解。偏振光的应用很广泛，从立体电影、晶体性质研究到光学计量、光弹、薄膜、光通信、实验应力分析等技术领域都有巧妙的应用。一、实验目的 1. 观察光的偏振现象，了解偏振光的产生方法和检验方法。 2. 了解波片的作用和用1/4波片产生椭圆和圆偏振光及其检验方法。 3. 通过布儒斯特角的测定，测得玻璃的折射率。 4. 验证马吕斯定律。二、实验原理 1. 自然光和偏振光光是一种电磁波，电磁波中的电矢量E就是光波的振动矢量，称作光矢量。通常，光源发出的光波，其电矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则的取向。在与传播方向垂直的平面内，光矢量可能有各种各样的振动状态，被称为光的偏振态。光的振动方向和传播方向所组成的平面称为振动面。按照光矢量振动的不同状态，通常把光波分为自然光、部分偏振光、线偏振光（平面偏振光）、圆偏振光和椭圆偏振光五种形式。如果光矢量的方向是任意的，且在各方向上光矢量大小的时间平均值是相等的，这种光称为自然光。自然光通过介质的反射、折射、吸收和散射后，光波的电矢量的振动在某个方向具有相对优势，而使其分布对传播方向不再对称。具有这种取向特征的光，统称为偏振光。偏振光可分为部分偏振光、线偏振光（平面偏振光）、圆偏振光和椭圆偏振光。如果光矢量可以采取任何方向，但不同方向的振幅不同，某一方向振动的振幅最强，而与该方向垂直的方向振动最弱，这种光为部分偏振光。如果光矢量的振动限于某一固定方向，则这种光称为线偏振光或平面偏振光。如果光矢量的大小和方向随时间作有规律的变化，且光矢量的末端在垂直于传播方向的平面内的轨迹是椭圆，则称为椭圆偏振光；如果是圆则称为圆偏振光。将自然光变成偏振光的过程称为起偏，用于起偏的装置称为起偏器；鉴别光的偏振状态的过程称为检偏，它所使用的装置称为检偏器。实际上，起偏器和检偏器是可以通用的。本实验所用的起偏器和检偏器均为分子型薄膜偏振片。

第二章.《光现象》单元测试题

第二章《光现象》单元测试题一、选择题（每小题3分共30分） 1、（08临沂）下列有关光的现象中，正确的说法是（） A．阳光下，微风吹拂的河面，波光粼粼，这里蕴含着光的反射 B．光与镜面成30°角射在平面镜上，则其反射角也是30° C．人在照镜子时，总是靠近镜子去看，其原因是靠近时像会变大 D．老年人通过放大镜看书，看到的字的实像 2、小明在听讲座时，想把投影在银幕上的彩色图像用照相机拍摄下来。由于会场比较暗，他使用了闪光灯，这样拍摄出来的照片（） A．反而看不清投影到银幕上的图像，倒是把银幕上的一些污渍拍出来了 B．色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多了 C．色彩被闪掉了，拍到的仅有黑色的字和线条 D．与不用闪光灯时效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物 3、（08福州）08年春节晚会中有一精彩的“手影戏”──《逗趣》。两位演员用手分别表演了动物、人物的各种形态。活灵活现的手影如图1所示，让观众大开眼界。手影的形成是由于（） A．光的直线传播B．光的折射 C．光的反射D．光的镜面反射 4、小赵同学手拿时钟站在平面镜前，如图2所示是平面镜中的像，则（） A．小赵同学离平面镜越远，像越小 B．小赵同学离平面镜越远，像越大 C．时钟指示的时间是3点正D．时钟指示的时间是9点正 5、黑板上同一个字，有的座位上的同学看得清楚，而有的座位上同学看不清楚，其原因是（） A．教室光线亮度不够 B．黑板产生镜面反射造成的看不清楚

C．黑板漫反射造成的看不清楚D．以上说法都不对 6、如图3所示，一束光线斜射入容器中，在P处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将（） A．向左移动后静止 B．向右移动后静止 C．先向左移动再向右移动D．仍在原来位置 7、入射光线与镜面的夹角减小20°，则反射光线与入射光线的夹角将（） A．减小20° B．减小40°C．增大20° D．增大40° 8、潜在水中的人从水中观看岸上的路灯，他看到的灯跟灯的实际位置相比较（） A．高一些B．低一些C．不变D．条件不足，无法判断 9、如图4所示验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（） A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线 B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线 C．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线 D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线 10、（08广州）为北京2008年奥运会而建造的国家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色的亮点如图5所示，它们被称为镀点。北京奥运会举办时正值盛夏，镀点能改变光线的方向，将光线挡在场馆之外，镀点对外界阳光的主要作用是（） A．反射太阳光线，遵循光的反射定律 B．反射太阳光线，不遵循光的反射定律 C．折射太阳光线，遵循光的折射定律 D．折射太阳光线，不遵循光的折射定律二、填空题（每空1分，共19分） 11、当光线垂直射到平面镜时，入射角是；我们能看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生了的缘故。

光的偏振现的研究

图 2 二向色性起偏图1 平面偏振光、自然光和部分偏振光实验名称光的偏振现象的研究姓名学号班级桌号教室基础教学楼1406 实验日期 20 年月日时段指导教师一. 实验目的 1. 观察光的偏振现象，加深对光偏振基本规律的认识。 2. 了解产生和检验偏振光的基本方法。 3. 验证马吕斯定律。 4．1/4波片，1/2波片的研究； 5.利用旋光现象测定蔗糖溶液浓度二. 实验仪器导轨和机座, 氦氖激光器（功率约5mW ）, 激光器架, 偏振片波片架, 滑动座(5个)，光传感器(光电探头)，光功率测试仪，偏振片（两个），1/4波片（波长632.8nm ），1/2波片（波1. 偏振光的基本概念光波是一种电磁波，它的电矢量和磁矢量相互垂直，并垂直于光的传播方向C 。通常人们用电矢量代表光的振动方在传播过程中，电矢量的振动方向始终在某一确定方向的光称为平面偏振光或线偏振光，如图1(a)所示。振动面的取向和光波电矢量的大小随时间作有规律的变化，光波电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆时，称为椭圆偏振光或圆偏振光，人眼逆光来看，若电矢量末端按照顺时针方向旋转，则称评分教师签字

八年级第二章光现象单元测验

一、填空题（2分×15=30分） 1.光在真空中的速度是千米每秒，光年是单位。 2.小孔成像说明光在同一种媒介中是传播的。 3.平面镜成立的像，像的大小和实物。 4.当光从水中斜射入水中时，折射角入射角（填“大于”、“小于”、或“等于”）；若入射角逐渐增大时，折射角会逐渐变。 5.物体与平面镜平行放置，若物体距平面镜一米，像距物体米，若物体向平面镜靠近0.2米，则像与物体相距米。 6.一束光线与界面成30°角射到界面上，发生了反射和折射，若折射光线与反射光线的夹角是84°则折射角为度。 7.通常情况下，夜间人的体温比野外木草、岩石的温度高，人辐射的比它们强，人们根据这个原理制成了夜视仪。 8.过量的照射对人体有害，轻则引起皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。 9.如图，为光的三原色的示意图，图中区域1应为色，区域2应为色。二、单选题（3分×10=30分） 1.太阳、月亮、烛焰，其中是光源的是（） A.只有太阳、烛焰 B.只有太阳 C.只有太阳、月亮 D.三个都是 2.光线从一种透明物质进入另一种透明物质时，下列说法错误的是（） A.光线的传播方向一定发生改变 B.光线的传播方向不一定会发生改变 C.当光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角 D.当光线从空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角 3.下列现象属于光的反射现象的是（） A.小孔成像 B.人在河边看到岸边柳树的倒影 C.阳光下树木的影 D.插入水中的筷，在水中的部分看起来向上弯折 4.如图，在观察平面镜成像的实验中，下列叙述错误的是（） A.烛焰在平面镜中成的像是虚像 B.若把点燃的蜡烛移近玻璃板，它的像变大 C.若把蜡烛的位置和它的像的位置用直线连起来，则连线与镜面垂直 D.当点燃的蜡烛远离玻璃板时，它的像也远离玻璃板 5.关于镜面反射和漫反射，下面说法中不正确的是（） A.无论镜面反射还是漫反射，对应一条入射光线，只有一条反射光线 B.镜面反射的每一条光线都遵循光的反射规律 C.漫反射中有些光线不遵循光的反射规律 D.入射光线彼此平行时，漫反射后的反射光线彼此不平行 6.一束光线以30°角入射到平面镜上，当入射角增大20°时，反射光线与入射光线的夹角为（） A.100 ° B.120° C.140° D.160° 7.用气枪射击池水中的鱼，为提高命中率，在射击时应瞄准（） A.看到的鱼 B.看到的鱼的上部 C.看到的鱼的下部 D.看到的鱼的右边 8.如图所示的军事观察孔,图中的虚线表示空气孔的观察范围,现在在孔中嵌入玻璃砖后观察的范围将( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定 9.下列观察中不属于光的折射现象的是( ) A.夜空中星星”眨”眼眼睛 B.池水中映着一轮明月 C.海市蜃楼 D.池水变浅

第12章光的偏振--习题答案

第十四章光的偏振和晶体光学 1. 一束自然光以30度角入射到玻璃-空气界面，玻璃的折射率 1.54n =，试计算（1）反射光的偏振度；（2）玻璃-空气界面的布儒斯特角；（3）以布儒斯特角入射时透射光的偏振度。解：光由玻璃到空气，354.50sin 1sin ,30,1,54.11212121=??? ? ??-====θθθn n n n o ①()()()() 06305.0tan 1tan ,3528.0sin 1sin 212212-=+-==+-- =θθθθθθθθp s r r 002 22 2 min max min max 8.93=+-=+-=p s p s r r r r I I I I P ②o B n n 3354.11tan tan 1121 =?? ? ??==--θ ③()() 4067.0sin 1sin ,0,57902120 21=+-- ===-==θθθθθθθθs p B B r r 时， 02 98364 .018364.011 ,8364.01=+-===-=P T r T p s s 注：若2 21 122,,cos cos p p s s t T t T n n ηηθθη=== )(cos ,212 2 22 2 0min 0max θθ-=+-= ==p s s p s p s p T T t t t t P I T I I T I 或故 2. 自然光以布儒斯特角入射到由10片玻璃片叠成的玻片堆上，试计算透射光的偏振度。解：每片玻璃两次反射，故10片玻璃透射率( ) 20 22010.83640.028s s T r =-== 而1p T =，令m m I I in ax τ=，则m m m m I I 110.02689 0.94761I I 10.02689ax in ax in p ττ---= ===+++

大学物理下(毛峰版)课后习题答案ch16 光的偏振习题及答案

第16章光的偏振习题解答 1．自然光、线偏光和部分偏振光有何区别？用哪些方法可以获得线偏振光？如何使用检偏器检验光的偏振状态？解：自然光、线偏光和部分偏振光偏振态不同；可以通过偏振片、自然光以布儒斯特角入射到两种各相同性介质分界面上产生反射和折射、双折射晶体的双折射等方法来获得线偏振光。 2．自然光是否一定不是单色光?线偏振光是否一定是单色光? 解：自然光不能说一定不是单色光．因为它只强调存在大量的、各个方向的光矢量，并未要求各方向光矢量的频率不一样．线偏振光也不一定是单色光．因为它只要求光的振动方向同一，并未要求各光矢的频率相同． 3．一束光入射到两种透明介质的分界面上时，发现只有透射光而无反射光，这束光是怎样入射的?其偏振状态如何? 解：这束光是以布儒斯特角入射的．其偏振态为平行入射面的线偏振光． 4．什么是寻常光线和非常光线? 什么是光轴、主平面和主截面？寻常光线和非常光线的振动方向和各自的主平面有何关系？解：当一束平行自然光正入射到双折射晶体的一个表面上，在另一表面有两束光出射，其中一束遵从折射定律，称为寻常光线（o 光），另外一束不遵从折射定律，称为非常光线（e 光）；当光在双折射晶体中沿一特殊方向传播时，o 光和e 光不分开，它们在该方向具有相同的传播速度，这个特殊的方向称为晶体的光轴；光线在晶体表面上入射，此界面的法线与晶体的光轴所构成的平面称为主截面；光轴与晶体内任一折射光线所构成的平面称为该光线的主平面；o 光的光振动方向垂直于o 光的主平面，e 光的光振动方向在e 光的主平面内。 5．在单轴晶体中，e 光是否总是以e n c /的速率传播？哪个方向以0/n c 的速率传播？答：e 光沿不同方向传播速率不等，并不是以e n c /的速率传播．沿光轴方向以0/n c 的速率传播． 6．用一束线偏振光照射双折射晶体，此时能否观察到双折射现象? 解：能观察到双折射现象。 7．投射到起偏器的自然光强度为0I ，开始时，起偏器和检偏器的透光轴方向平行，然后使检偏器绕入射光的传播方向转过30°、45°、60°，试问在上述三种情况下，透过检偏器后光的强度是0I 的几倍? 解：由马吕斯定律有 0o 2018 330cos 2I I I == 0ο2024 145cos 2I I I == 0ο2038160cos 2I I I ==

大学物理实验《偏振光的观测与研究》

实验3.8 偏振光的观测与研究偏振光的理论意义和价值是，证明了光是横波。同时，偏振光在很多技术领域得到了广泛的应用。如偏振现象应用在摄影技术中可大大减小反射光的影响，利用电光效应制作电光开关等。【实验目的】 1．通过观察光的偏振现象，加深对光波传播规律的认识。 2．掌握偏振光的产生和检验方法。 3．观察布儒斯特角及测定玻璃折射率。 4．观测圆偏振光和椭圆偏振光。【实验仪器】光具座、激光器、光点检流计、起偏器、检偏器、1/4波片、1/2波片、光电转换装置、观测布儒斯特角装置、带小孔光屏、钠光灯。【实验原理】按照光的电磁理论，光波就是电磁波，电磁波是横波，所以光波也是横波。在大多数情况下，电磁辐射同物质相互作用时，起主要作用的是电场，因此常以电矢量作为光波的振动矢量。其振动方向相对于传播方向的一种空间取向称为偏振，光的这种偏

振现象是横波的特征。根据偏振的概念，如果电矢量的振动只限于某一确定方向的光，称为平面偏振光，亦称线偏振光；如果电矢量随时间作有规律的变化，其末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆（或圆），这样的光称为椭圆偏振光（或圆偏振光）；若电矢量的取向与大小都随时间作无规则变化，各方向的取向率相同，称为自然光，如图3-26所示；若电矢量在某一确定的方向上最强，且各向的电振动无固定相位关系，则称为偏振光。 1．获得偏振光的方法（1）非金属镜面的反射，当自然光从空气照射在折射率为n 的非金属镜面（如玻璃、水等）上，反射光与折射光都将成为部分偏振光。当入射角增大到某一特定值φ0时，镜面反射光成为完全偏振光，其振动面垂直于射面，这时入射角φ称为布儒斯特角，也称起偏振角，由布儒斯特定律得： 0tan n φ= （3-51）其中，n 为折射率。（2）多层玻璃片的折射，当自然光以布儒斯特角入射到叠在一起的多层平行玻璃片上时，经过多次反射后透过的光就近似于线偏振光，其振动在入射面。图3-26 自然光

【精品】第二章光现象》概念检测

《第二章光现象》知识要点检测班级姓名评价一、光的传播 (一)光源 1。光源：本身的物体叫光源。如。 2.光源分类：a.光源,如太阳.b。光源,如蜡烛、白炽灯. 3.月亮（“是”或“不是")光源. （二)光的传播 1。光的直线传播规律：。 2。举两个生活中说明光的直线传播的例子: 3。小孔成像的原理：。小孔成像的性质：像.像的形状取决于，像的形状与小孔的形状关. 4。影子的形成:因为光沿是直线传播的，当光照射到物体上后，在物体的一侧就会有一个光照射不到的,就是影子。 5。形成日食时,“三球"的位置关系是：太阳———-,在一条直线上. 6。形成月食时，“三球”的位置关系是：太阳——-—，在一条直线上。 7.光在不均匀介质中传播时方向变。（三）光速 1.光在同一均匀介质中传播的速度是不变的，介质不同，传播的速度也同。 2。光在真空中的速度最,记为c=m/s=km/s。 3.光在空气中的传播速度非常接近于c。而光在水中的速度约为中光速的3/4;光在玻璃中的速度约为真空中光速的。 4。光年是的单位，它等于光在一年内传播的。（这里1年=365天） 5.为什么我们总是先看见闪电后听到雷声？因为打雷时,闪电和雷声是发生的,光的传播速度比声音，光传来的时间比声音传来的时间得多，所以我们总是先看见闪电后听到雷声。（四）光线 1。用一条表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。 2。光线是为了表示光的传播情况而画的，只是一个物理模型，实际（“存在"或“不存在”）. 二、光的反射（一）光的反射 1.定义：当光射到两种介质的时，在界面处被反射回中的现象称为光的反射. 2。法线：于镜面的直线叫做法线。 3.入射角：入射光线与的夹角叫做入射角。 4.反射角：反射光线与的夹角叫做反射角。 5。光的反射定律:（如右图所示) （1）；（2)； (3)。 6。法线相当于的角平分线. 7。在反射现象中，光路是的. 如果让光逆着光线的方向射到镜面，那么,它被反射后就会逆着原来的光的方向射出，这就是光路可逆. （二）光的反射类型有和。 1。镜面反射： ①的表面发生的反射称为镜面反射. ②在镜面反射中,反射光线在方向上特别强，其他方向上几乎反射光。 ③检验：光线入射到平滑的反射面上，反射光线，说明是镜面反射。 ④平静的水面、平面镜、黑板“反光”等发生的是反射。 2.漫反射： ①的表面会把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射. ②在漫反射中，反射光线射向方向。 ③检验：光线入射到粗糙的反射面上，反射光线,说明是漫反射。 ④我们能从不同的角度看到不发光的物体，是由于物体表面发生了反射。 3。镜面反射和漫反射中的每一条光线都（“遵守”或“不遵守"）光的反射定律。 4。有时黑板“反光”,请提出改变这种状况的建议： ①；②；③。三、平面镜成像 (一）平面镜成像的特点 ①② ③④ [平面镜的位置在物体与对应像点的上.］

大学物理光的偏振试题及答案

电气系\计算机系\詹班《大学物理》（光的偏振）作业5 一．选择题 1. 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射时没有光线通过。当其中一偏振片以入射光线为轴慢慢转动180°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，然后减小，再增加，再减小至零 (C) 光强先增加，后又减小至零； (D) 光强先增加，后减小，再增加。【 D 】 2．一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后，出射光的光强为I= I 0/8，已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P 2，要使出射光的光强为零，P 2最少要转过的角度是（A ）30° （B ）45° （C ）60° （D ）90° [ B ] [参考解] 设P 1与 P 2的偏振化方向的夹角为α ，则 82sin 8sin cos 2020220I I I I === ααα ，所以4/πα=，若I=0 ，则需0=α或πα= 。可得。 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 ）1/2 （B ）1/5 （C ）1/3 （D ）2/3 【 A 】 4．自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为（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30° （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°

偏振光的观察与研究

实验报告 PB09214023葛志浩 PB09214047卢焘 2011-11-22 得分：实验题目：偏振光的观察与研究实验目的:1．观察光的偏振现象，加深偏振的基本概念。 2．了解偏振光的分类以及产生和检验方法，掌握马吕斯定律。 3．观测布儒斯特角及测定玻璃折射率。 4．观测椭圆偏振光和圆偏振光。实验仪器：激光器，起偏器，检偏器，硅光电池，1/4波片，光电流放大器，分束板。实验原理：一，偏振光的基本概念和分类光的偏振是指光的振动方向不变，或光矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆的现象。光有五种偏振态：自然光（非偏振光），线偏振光，部分偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光二，产生偏振光的方法： 1，利用光在界面反射和透射时光的偏振现象。反射光中的垂直于入射面的光振动（称s 分量）多于平行于入射面的光振动（称p 分量）；而透射光则正好相反。在改变入射角的时候，出现了一个特殊的现象，即入射角为一特定值（称为布雷斯特角）时，反射光成为完全线偏振光（s 分量）。折射光为部分偏振光，而且此时的反射光线和折射光线垂直，这种现象称之为布儒斯特定律。该方法是可以获得线偏振光的方法之一。通过测量介质的布雷斯特角可以得到介质的折射率。 1 2 n n tg =α ）1（ 2，利用光学棱镜，如尼科尔棱镜，格兰棱镜等。 3，利用偏振片。三，改变光的偏振态的元件——波晶片。平面偏振光垂直入射晶片，如果光轴平行于晶片表面，会产生比较特殊的双折射现象，这时非常光e 和寻常光o 的传播方向是一致的，但速度不同，因而从晶片出射时会产生相位差。线偏振光垂直入射1/4波片，其振动方向与波片光轴成角θ，则出射光的偏振态与θ的关系如下： 1，2 0π θ或=时，出射光为线偏振光； 2，4 π θ= 时，出射光为圆偏振光； 3，θ为其它值时，出射光为椭圆偏振光。利用偏振片可以由自然光得到线偏振光，利用1/4波

八年级物理第二章《光现象》单元测试卷

八年级物理第二章《光现象》单元测试卷一、填空题（每空1分，共30分） 1. 光在____________________中是沿直线传播的，光在其它透明物体中传播速度_____光在真空中传播速度（填“>”、“＝”、“<”），光在真空中传播速度是______________km/s 。 2. 桥在河里的“倒影”和立竿见影的“影”，从它们的成因原理来看是不同的，前者是由 ____________________引起的，后者是由____________________引起的。 3. 阳光里，在浓密树荫下的地面，常看到一些明亮的小光斑，这是_______________现象。 4. 电影银幕用表面粗糙的白布来做，这是为了产生__________；黑板“反光”，这是由于产生__________。 5. 如图①所示表示光在物体表面反射的情况，图中__________是反射光线，__________是法线，__________是入射角，_________是反射角。 6. 入射光线与镜面的夹角是20o角，则反射光线与入射光线的夹角是 _______o角；若入射光线与镜面的夹角增大5o，则反射角是________o角。 7. 某人身高1.6m ，离平面镜的距离是1.5m ，这时人与像之间的距离是________m ，若将镜子向人移动1m ，那么人和像之间的距离是________m ，像高是________m 。 8. 在鸟语花香的季节，漫步在河边，观赏平静的水面下鱼在树木的倒影里游动，看到水中的鱼是光的__________ 现象，所看到水中鱼的位置比实际位置_________。 9. 太阳光通过三棱镜可以分解成______________________________等七种色光；在自然界里___________________三种颜色被称为光的“三基色”。 10. 近视眼戴的是__________，老花眼戴的是__________，前者是利用它对光线有__________ 作用，后者是利用它对光线有___________作用。（填“会聚”、”发散”） 11. 在距凸透镜20cm 处放一点燃的蜡烛，在另一侧距凸透镜20cm 处的光屏上可以得到一个跟蜡烛等大的像，此凸透镜的焦距是__________，调节蜡烛到凸透镜的距离，当光屏上出现倒立、缩小实像时，光屏离凸透镜的距离在_____________________之间。 12. 利用凸透镜成像的性质，人们制成了许多适用的光学仪器，这些光学仪器就像特殊而神奇的“眼睛”，比如说有__________、__________、__________（举出三种光学仪器）二、选择题（每题3分，共18分）（每小题只有一个正确答案） 1．关于光的反射定律，下列说法中正确的是：（） A B O 1 2 3 4 N 图①

1光的偏振现象的研究134

光的偏振现象的研究光的偏振现象是波动光学中的一种重要现象，在诸如光调制器、光开关、应力分析等方面有着广泛的应用。实验目的 1.观察光的偏振现象，掌握起偏和检偏的方法，验证马吕斯定律。 2.了解产生椭圆偏振光和圆偏振光的方法及波片的作用，检测偏振光干涉的光强。实验原理及方法 1. 自然光和偏振光光波是一种电磁波，其电矢量E和磁矢量H相互垂直，且均与光的传播方向垂直。由于光对物质的作用主要是电矢量的作用，所以电矢量又称为光矢量。通常以电矢量的方向代表光的振动方向，并将电矢量和光传播方向所构成的平面称为振动面。普通光源含有大量发光原子或分子。单个原子和分子发出的光，其光矢量有一定的方向，但大量的原子和分子发出的光其光矢量具有一切可能的方向，没有一个方向的振动比其它方向更占优势。在与光传播方向垂直的平面内，光矢量有均匀对称分布的特点。这种光称为自然光（非偏振光）。如果光振动在某一方向占优势，这种光称为部分偏振光；如果光矢量只沿某一固定方向振动，这种光称为线偏振光或平面偏振光，见图1。如果在垂直于光传播方向的平面内，光矢量以一定频率绕传播方向转动，其矢端轨迹为一个圆或椭圆，这种光称为圆偏振光或椭圆偏振光。图1 能使自然光变为偏振光的器件称为起偏器，能够检验偏振态的器件称为检偏器（起偏器和检偏器一般可以通用）。产生和检验偏振光的过程分别称为起偏和检偏。下面介绍起偏和检偏的常用方法。 2. 产生平面偏振光的方法 2.1 二向色性起偏某些晶体内部有一个特殊的方向（称为透光方向），沿透光方向的光振动几乎可以全部

透过，与透光方向垂直的光振动几乎全被吸收。这种选择吸收的特性称为二向色性。偏振片就是利用二向色性制成的器件，自然光透过偏振片后，只剩下沿透光方向的光振动，透射光成为平面偏振光，如图2所示。图2 二向色性起偏图3 晶体双折射起偏 2.2 双折射现象自然光射到某些各向异性晶体（如方解石、石英等）上时，在晶体内分为两束平面偏振光，如图3所示。一束称为寻常光（o 光），另一束称为非常光（e 光），两束光的振动面相互垂直。这种现象称为双折射。利用双折射制成的起偏器有尼科尔棱镜、格兰棱镜等。研究发现，光沿某特殊方向在晶体传播时不发生双折射，也不能起偏，这个方向称为双折射晶体的光轴。如图4所示，当自然光投射到两种透明媒质的界面上时，反射光和折射光一般成为部分偏振光。如果入射角B ?满足布儒斯特定律 21/B tg n n ?= (n 1，n 2为二种媒质的折射率) 则反射光成为平面偏振光，其振动面垂直入射面，而透射光仍为部分偏振光。利用多块玻璃叠成的玻璃片，可以提高透射光的偏振程度，如图5所示。图4 反射光和折射光的偏振态的变化图5 用玻璃堆产生平面偏振光 3．1/4波片和圆偏振光、椭圆偏振光的产生如图6所示，当振幅为A 的单色平面偏振光垂直射入双折射晶片后，产生双折射，入

人教版八年级物理光现象单元测试题

新人教版八年级物理第四章《光现象》测试题一、单项选择题（13×3分=39分） 1. 下列物体中属于光源的是（） A. 放电影时所看到的银幕 B. 放电视时看到的电视机画面 C. 月亮 D. 猫的眼睛 2. 关于光的传播，下列说法正确的是（） A. 光只有在空气中才沿直线传播 B. 光在任何情况下都沿直线传播 C. 光在玻璃中不是沿直线传播的 D. 光在同种均匀介质里是沿直线传播的 3.如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向右滚去。要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α应为（） A. 30o B. 45o C. 60o D. 90o 4. 如图所示，一只小鸭浮在平静的湖面上。能正确表示小鸭和它在水中的“倒影”的是（） 5. “猴子捞月”的寓言故事说，猴子看到井中有一个月亮，如图，以为月亮掉进水中了，就要去捞，结果什么也没捞到。关于水中月亮离水面的远近，以下说法中正确的是（） A. 和天上月亮到水面的距离相等 B. 井有多深，月亮就有多深 C. 月亮就在水的表面上 D. 和猴子眼睛到水面的距离相等 6. 光污染已成为21世纪人们十分关注的问题。据测定，室内洁白、光滑的墙壁能将射到墙上的太阳光的80％反射，长时间在这样刺眼的环境中会感到很不舒服。如果将墙壁表面做成凹凸不平，其作用之一可以使射到墙上的太阳光变成散射光，减少光污染，这是利用了（） A. 光的直线传播 B. 光的镜面反射 C. 光的漫反射 D. 光的折射 7. 一束光线从空气斜射入水中时，如果入射角逐渐增大，则折射角（） A. 逐渐减小，且总大于入射角 B. 逐渐增大，且总小于入射角 C. 逐渐减小，且总小于入射角 D. 逐渐增大，且总大于入射角 8. 当光从一种介质射向另一种介质时，下列说法中正确的是（） A. 一定会发生偏折 B. 发生折射时，折射角一定小于入射角 C. 反射和折射不会同时发生 D. 只要光进入另一种介质，速度就一定改变 9. 潜入水中工作的潜水员在水中看见岸上的路灯位置变高了。如图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因（） 10. 光线在空气中通过平行玻璃板如图所示。光路正确的是（） 11. 一束光线穿过玻璃三棱镜的四幅光路图如图所示，其中正确的是（） C A B D

第四章 光的偏振(2)