1、光的偏振（一）1 畫出下圖中的反射光、折射光以及它們的偏振狀態。答： 解：（1）自然光以普通角入射界面，反射光和折射光都是部分偏振光。（2）平行于主截面振動的線偏振光以布儒斯特角入射界面，反射光應該只有垂直于主截面振動的分量，折射光既有垂直于主截面振動的分量、也有平行于主截面振動的分量。但入射光是平行于主截面振動的線偏振光，垂直于主截面振動的分量為零，所以，沒有反射光，折射光也只有平行于主截面振動的分量，即折射光也是線偏振光。（3）垂直于主截面振動的線偏振光以布儒斯特角入射界面，反射光應該只有垂直于主截面振動的分量，折射光既有垂直于主截面振動的分量、也有平行于主截面振動的分量。但入射光是垂直于

2、主截面振動的線偏振光，平行于主截面振動的分量為零，所以，反射光是垂直于主截面振動的線偏振光，折射光也只有垂直于主截面振動的分量，即折射光也是線偏振光。（4）自然光以布儒斯特角入射界面，反射光應該只有垂直于主截面振動的分量，折射光既有垂直于主截面振動的分量、也有平行于主截面振動的分量。2 平行放置的偏振片、的偏振化方向相互垂直，中間插入另一偏振片 (如圖所示)，光強為的自然光從入射這組偏振片，分別求：當、的偏振化方向夾角為、時，出射光強。 分析：自然光通過后，成為光強為的線偏振光，通過、后的光強依次可以根據馬呂斯定律計算，如圖 ，解：（1）當時（2）當時3 偏振片、如圖放置，光強為的自然光從入射

3、。（1）如果測得出射的光強為，求與偏振化方向之間的夾角；（2）保持、不動，欲使出射光強為零，應如何放置?能否為找到一個合適的方位，使出射光強為？解：、的偏振化方向相互垂直，設與偏振化方向之間的夾角為，在則最后從出射光強為（1）依題，所以，因此。（2），所以，因此，或，即的偏振化方向與和中的任何一個的偏振化方向平行（或垂直）時，從出射光光強為零。 若要，則要求成立，這是不可能的。4 部分線偏振光垂直通過偏振片，測得透射光強的最大值與最小值之比為5，求偏振度。解：部分偏振光可以看成是由線偏振光和自然光組成。設部分偏振光中線偏振光光強為，自然光光強為，則部分偏振光光強為通過偏振片后，最大光強為，最小

4、光強為。依題，則，由偏振度的定義，得到該部分偏振光的偏振度為5 光在兩種媒質的界面上的全反射臨界角為，求同一側的布儒斯特角。解：設全反射的臨界角為，則得到界面兩側介質的折射率比為根據布儒斯特定律，得到布儒斯特角為，6 自然光以布儒斯特角從空氣入射到水中，又從水中的玻璃表面反射，若這反射光是線偏振光，求玻璃表面與水平面的夾角。 (，)解：如圖，光從空氣射入水中的布儒斯特角，光從水射向玻璃的布儒斯特角，由圖中的幾何關系可知，玻璃與水平面的夾角為7 如圖所示，太陽射在一池靜水上，測得反射光為線偏振光，若水的折射率為1.33，求：太陽的仰角。解：如圖，根據布儒斯特定律，光從空氣射入水中的布儒斯特角，所

5、以，太陽的仰角為 8 什么是偏振光?為什么自然光是非偏振的?隨著激光技術的發展，自然光也成為偏振光的可能性是否存在?答：光是一種電磁波，電磁波是橫波。而振動方向和光波前進方向構成的平面叫做振動面，光的振動面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或線偏振光。通常光源發出的光，它的振動面不只限于一個固定方向而是在各個方向上均勻分布的。這種光叫做自然光。自然光經過反射、選擇性吸收、多次折射、散射、旋光，以及經過晶體的雙折射等，都有可能獲得線偏振光。隨著激光技術的發展，氣體激光器能夠生產強烈的單色光，有時甚至是偏振光。9 自然光的光矢量合的平均值為零，為什么光強卻不為零？答：自然光中，沿各個方向振動的光矢量機會均等，