题目
9.一束由自然光和线偏振光组成的混合光,垂直通过一偏振片,以此入射光束为轴-|||-旋转偏振片,测得透射光强度的最大值是最小值的5倍,则入射光束中自然光与线偏振光-|||-的强度之比为 () 。-|||-A. dfrac (1)(2) B. dfrac (1)(5) C. dfrac (1)(3) D. dfrac (2)(3)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查自然光和线偏振光的透射特性,以及马吕斯定律的应用。
解题核心思路:
- 自然光的透射强度恒定:自然光通过偏振片后,透射强度恒为入射自然光强度的一半。
- 线偏振光的透射强度随角度变化:线偏振光透射强度遵循$I = I_0 \cos^2\theta$,最大值为$I_0$,最小值为$0$。
- 总透射强度叠加:混合光的总透射强度为自然光和线偏振光透射强度的叠加,通过极值关系建立方程求解比例。
设入射光中自然光强度为$I_0$,线偏振光强度为$I_1$。
- 自然光透射强度:恒为$\frac{I_0}{2}$。
- 线偏振光透射强度:随偏振片旋转角度$\theta$变化,最大值为$I_1$,最小值为$0$。
- 总透射强度:
- 最大值:$\frac{I_0}{2} + I_1$(当线偏振光方向与偏振片透振方向一致时)。
- 最小值:$\frac{I_0}{2}$(当线偏振光方向与偏振片透振方向垂直时)。
根据题意,最大值是最小值的5倍:
$\frac{I_0}{2} + I_1 = 5 \cdot \frac{I_0}{2}$
解得:
$I_1 = 2I_0$
因此,自然光与线偏振光的强度之比为:
$\frac{I_0}{I_1} = \frac{I_0}{2I_0} = \frac{1}{2}$