光的偏振典型習(xí)題

光的偏振 1.以下關(guān)于偏振光的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（ A.自然光就是偏振光 B.沿著一個(gè)特定方向傳播的光叫偏振光 C.沿著一個(gè)特定方向振動(dòng)的光叫偏振光 D.單色光就是偏振光 答案：C 解析：自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光， 而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都一樣； 只有沿著特定方向振動(dòng)的 光才是偏振光。所以選項(xiàng) C正確。 2. （2010 ?市第一中學(xué)高二檢測(cè)P是一偏振片，P的透振方向（用 帶箭頭的實(shí)線表示）為豎直方向。以下四種入射光束中哪幾種照射 P 時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光？（） A.太 B.沿豎直方向振動(dòng)的光 C.沿水平方向振動(dòng)的光 D.沿與豎直方向成45角振動(dòng)的光 答案：ABD 解析：只要光的振動(dòng)方向不與偏振片的透振方向垂直， 光都能通 過(guò)偏振片。太、沿豎直方向振動(dòng)的光、沿與豎直方向成45角振動(dòng) 的光均能通過(guò)偏振片。 3.在垂直于太的傳播方向前后放置兩個(gè)偏振片 P和Q。在Q的 后邊放上光屏，以下說(shuō)確的是（） A. Q不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P,屏上光的亮度不變 B. Q不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P,屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱 C. P不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q,屏上光的亮度不變 D. P不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q,屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱 答案：BD 解析：P是起偏器，它的作用是把太（自然光）轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆?，?偏振光的振動(dòng)方向與P的透振方向一致，所以當(dāng) Q與P的透振方向 平行時(shí)，通過(guò)Q的光強(qiáng)最大；當(dāng)Q與P的透振方向垂直時(shí)，通過(guò) Q 的光強(qiáng)最小，即無(wú)論旋轉(zhuǎn) P或Q,屏上的光強(qiáng)都是時(shí)強(qiáng)時(shí)弱。 4. 如下圖，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片 A和B,人眼在P處迎 著入射光方向，看不到光亮，那么（） A.圖中a光為偏振光 B.圖中b光為偏振光 C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180后，在P處將看到光亮 D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，在P處將看到光亮 答案：BD 解析：自然光沿各個(gè)方向發(fā)散是均勻分布的，通過(guò)偏振片后，透 射光是只有沿著某一特定方向振動(dòng)的光。 從電燈直接發(fā)出的光為自然 光，那么 A 錯(cuò)；它通過(guò)A 偏振片后，即變?yōu)槠窆?，那?B 對(duì)；設(shè) 通過(guò) A 的光沿豎直方向振動(dòng)，假設(shè)B 偏振片只能通過(guò)沿水平方向振 動(dòng)的偏振光，那么P點(diǎn)無(wú)光亮，將B轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，P處仍無(wú)光亮， 即 C 錯(cuò)；假設(shè)將B 轉(zhuǎn)過(guò)90 °，那么該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^(guò)豎直方向 上振動(dòng)的光，那么偏振光能通過(guò)B,即在P處有光亮，D對(duì)。 5．將手電筒射出的光照到平面鏡上，發(fā)生反射后，再用偏振片 觀察反射光，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)有什么現(xiàn)象？說(shuō)明什么？ 答案： 當(dāng)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，觀察到旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)亮度變化，說(shuō)明反 射光是偏振光。 6 ． 當(dāng)戴上偏振片眼鏡觀察水面時(shí)， 能夠清楚地看到水中的游魚(yú)， 試解釋其中的道理。 答案： 由于水面反射的光對(duì)人眼產(chǎn)生干擾， 使人不能清楚地看到 水面下的物體， 從水面反射的光中包含有很多偏振光， 偏振片眼鏡可 不讓這些偏振光進(jìn)入眼睛， 那么水中的物體， 可以比擬清楚地被看到。 7．如下圖，氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，下述情況能否看到干預(yù)條紋？簡(jiǎn)單 說(shuō)明理由。 (1粒單色自然光源S后加一偏振片P （2粒（1升青況下，再加P「P2, Pi與P2透射光方向垂直。 答案：（1）能。到達(dá)§、S2的光是從同一線偏振光分解出來(lái)的，它 們滿足相干條件，能看到干預(yù)條紋，且由于線偏振片很薄，對(duì)路程差 的影響可忽略，干預(yù)條紋的位置與間距和沒(méi)有 P時(shí)根本一致，只是強(qiáng) 度由于偏振片的吸收作用而減弱。 （2）不能。由于從P「P2射出的光方向相互垂直，不滿足干預(yù)條 件，故光屏E被均勻照亮，但無(wú)干預(yù)現(xiàn)象。 能力提升 1. 一束光由真空入射到平面玻璃上，當(dāng)其折射角為 30。時(shí)，反 射光和折射光恰好是振動(dòng)方向互相垂直的偏振光。因此，可以推斷出 玻璃的折射率為（） sin60 解析：由題意推斷此時(shí)的入射角為60。，根據(jù)公式n=—^0= sin30 3。 2. （2012 ?日照模擬夜晚，汽車(chē)前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來(lái)的汽 車(chē)司機(jī)照得睜不開(kāi)眼，嚴(yán)重影響行車(chē)平安。假設(shè)考慮將汽車(chē)前燈玻璃 改用偏振玻璃， 使射出的燈光變?yōu)槠窆猓?同時(shí)汽車(chē)前窗玻璃也采用 偏振玻璃， 其透振方向正好與燈光的振動(dòng)方向垂直， 但還要能看清自 己車(chē)燈發(fā)出的光所照亮的物體。 假設(shè)所有的汽車(chē)前窗玻璃和前燈玻璃 均按同一要求設(shè)置，如下措施中可行的是() A ．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車(chē)燈玻璃的透振方向是水平 的 B.前窗玻璃的透振方向是豎直的，車(chē)燈玻璃的透振方向是豎直 的 C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上 45° ,車(chē)燈玻璃的透振方向 是斜向左上 45 ° D ．前窗玻璃和車(chē)燈玻璃的透振方向都是斜向右上 45 ° 答案： D 解析：此題要求自己車(chē)燈發(fā)出的光經(jīng)對(duì)面車(chē)窗反射后仍能進(jìn)入自 己眼中， 而對(duì)面車(chē)燈發(fā)出的光不能進(jìn)入自己的眼中。 假設(shè)前窗的透振 方向豎直、 車(chē)燈玻璃的透振方向水平， 從車(chē)燈發(fā)出的光照射到物體上 反射回的光線將不能透過(guò)窗玻璃，司機(jī)面前將是一片漆黑，所以 A 錯(cuò)誤； 假設(shè)前窗玻璃與車(chē)燈玻璃透振方向均豎直， 那么對(duì)面車(chē)燈的光 仍能照射得司機(jī)睜不開(kāi)眼， B 錯(cuò)誤；假設(shè)前窗玻璃的透振方向是斜向 右上 45 °，車(chē)燈玻璃的透振方向是斜向左上45 °，那么車(chē)燈發(fā)出的 光經(jīng)物體反射后無(wú)法透射進(jìn)本車(chē)窗，卻可以透射進(jìn)對(duì)面車(chē)， C 錯(cuò)誤， 故 D 正確。 3. 如下圖，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太或白熾燈光通過(guò)狹 縫S形成細(xì)光束從空氣射向柱體的 。點(diǎn)（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束 1和透射光束2?，F(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過(guò)。點(diǎn)垂直于紙 面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光線的 方向上加偏振片P,偏振片與入射光線垂直，其透振方向在紙面，這 時(shí)看到的現(xiàn)象是（） A.反射光束1消失 B.透射光束2消失 C.反射光束1和透射光束2都消失 D.偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90°角，透射光束2消失 答案：AD 解析：自然光射到界面上，當(dāng)反射光與折射光垂直時(shí)， 反射光和 折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向與紙面垂直， 折射 光的透振方向與紙面平行，因此當(dāng)在入射光線方向垂直放上透振方向 在紙面的偏振片P時(shí)，因垂直于紙面無(wú)光；反射光束1消失，A正確, B, C均錯(cuò)誤；偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)90。，平行于紙面的光消失，那么透射光 束2消失，D正確。 4. “假奶粉事件〃曾經(jīng)鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，奶粉的碳水化合物（糖） 的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法〃來(lái)測(cè)量糖溶液的濃度， 從 而鑒定糖量。偏振光通過(guò)糖水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向 左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度 ％這一角度a稱為“旋光度〃，a的值只與 糖溶液的濃度有關(guān)，將a的測(cè)量值與標(biāo)度值相比擬，就能確定被測(cè)樣 品的含糖量了，如下圖，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B, 使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，最后將被測(cè)樣品 P置于A、B之間，那么以 下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（） A.到達(dá)。處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱 B.到達(dá)。處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱 C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得。處光強(qiáng)度最大，偏振片B 轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于a D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得。處光強(qiáng)度最大，偏振片A 轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于a 答案：ACD 解析：A、B之間不放糖溶液時(shí)，自然光通過(guò)偏振片 A后，變成 偏振光，通過(guò)B后到O.當(dāng)在A、B間放糖溶液時(shí)，由于溶液的旋光 作用，使通過(guò)A的偏振光振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)了一定角度，到達(dá) O處的光 強(qiáng)會(huì)明顯減弱；但當(dāng)B轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，恰好使透振方向與經(jīng)過(guò)糖溶液 后的偏振光振動(dòng)方向一致時(shí)，O處光強(qiáng)又為最強(qiáng)，故 B的旋轉(zhuǎn)角度 即為糖溶液的旋光度；因?yàn)?A、B的偏振方向一致，故轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片 A 也可以. 5.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波，以下現(xiàn)象中不能反映光的偏振 特性的是（） A. 一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè) 偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化 B. 一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射 光線之間的夾角恰好是90。時(shí)，反射光是偏振光 C.日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾 光片可以使景像更清晰 D.通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋 答案：D 解析：通過(guò)手指的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn) 象。D錯(cuò)誤。 6.實(shí)驗(yàn)證明讓一束太入射到平靜的水面上，如果入射角適宜， 其反射光線和折射光線是互相垂直的，且偏振方向也是互相垂直的偏 振光。水的折射率為1.33,求這一入射角為多少？ 答案：53 解析：設(shè)入射角為Q,折射角為反射角為G 1。由光的反射 sin 1 定律知。1= 0;由光的折射定律得n=-由題給條件知Q+ 8 sin 2> =90 ,故有 sin@=sin(90 sin 1 呻=cos Q , n == tan Q, Q = cos月 arctan1.33= 53 。