内容发布更新时间 : 2024/5/10 20:46:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

§5.1 自然光与偏振光

1．两个理想、正交的偏振片A、B之间加入一理想的偏振片C，且C以角速度ω旋转，强度为I0的单色自然光垂直入射到偏振片A上，试求偏振片B后的出射光强． 解 强度为

的自然光，经过理想偏振片Ａ后，变为强度为

的线偏振光，题中给出

偏振片Ｃ透振方向与Ａ透振方的夹角为ωt，与Ｂ透振方向的夹角为（斯定律，Ｂ后线偏振光的强度为

?—ωt）．由马吕2

出射光强与偏振片Ｃ透振方向的方位有关．当 当

时，出射光强最大，为

．

时，出射光强为零；

§5.2 平面偏振光与部分偏振光

1．将两块理想的偏振片P1和P2共轴放置如例5-1图．然后用强度为I1的自然光和强度为I2的平面偏振光同时垂直入射到偏振片P1上，从P1透射后又入射到偏振片P2上，试问： (1)P1放置不动，将P2以光线方向为轴转动一周，从系统透射出来的光强如何变化？ (2)欲使从系统透射出来的光强最大，应如何设置P1和P2？

解： (1)已知入射的自然光强度为I1，平面偏振光的强度为I2，设入射时平面偏振光的振动面与P1的透振方向的夹角为 强为

，P1和P2的透振方向之间夹角为 ，则从系统透射出来的光

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，光强就按上式从极大变到极小，时，光强为极大

要使P2以光线方向为轴转动—周， 将连续地改变 又从极小变到极大作周期性的变化．当

当

时，光强为零．

可知，只有当

(2)由(1)得到的 或 ，同时 ，通过系统的光强最大。

或

，此时因同

因此，在实验步骤上应先固定P1、转动P2使透射光强达到一最大值．表明已调到

；再让P1和P2同步旋转，使透射光强再度达最大值时，表明已调到

时满足了

（或

）和

，所以通过系统的光强最大．

2．通过偏振片观察—束部分偏振光．当偏振片由对应光强最大的位置转过 时，其光强

减为一半．试求这束部分偏振光中的自然光和平面偏振光的强度之比以及光束的偏振度。 解：部分偏振光相当于一自然光和一平面偏振光强度的叠加．设自然光的强度为 面偏振光的强度为

，部分偏振光的强度为

，平

．当偏振片对应于最大强度位置时，

，即透过的总光强为

通过偏振片的平面偏振光的强度仍为 ，而自然光的强度为

再转过

后，透射光的强度变为

根据题意，

，即

整理后，得

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这说明入射的部分偏振光相当于强度相等的一自然光和一平面偏振光的叠加。 该束光的最大光强

最小光强

Imin?由此可以求出偏振度

In 2

3．在折射率为n1的基板上,涂制一层折射率为n的介质薄膜，一束电矢量在入射面内的平面偏振光，入射到基板和薄膜上．改变入射光的方向，使直接从基板透射的光和通过介质薄膜后再透射的光的光强差最小，那么就可利用此时的入射角来确定介质薄膜的折射率n，为什么？

解：两束透射光的强度相差最小的现象说明直接入射到基板上C处的光和通过介质再入射到基板上D处的光强度相等．这时两束透射光的强度之差，仅仅由于光在C处和D处的反射情况不同而引起．而入射在C处和D处的光，其光强相等必然是入射光在介质薄膜的上表面没有被反射，而是全部进入介质膜内．按题意，入射光的电矢量是平行于入射面的，当它入射在介质膜上而不被上表面反射，说明此时的入射角 恰好等于布儒斯特角．所以只要测出两束透射光强差达最小时的入射角 ，根据布濡斯特定律就可测定介质膜的折射率。

§5.3 光通过单轴晶体的双折射现象 1．强度为I的自然光垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体上．两块晶体的主截面之间的夹角为

，试求当

和

时，最后透射出来的光束的相对

强度(不考虑反射、吸收等损失)．

[解]： 自然光垂直入射到第一块晶体以后，被分解为o光和e光，由于光轴与晶体表面既不平行又不垂直，故o光和e光的传播方向并不相同。从第一块晶体出射后成为垂直于晶体表面的两束光，其强度为

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