题目
今有电气石偏振片,它完全吸收平行于长链方向振动的光,但对于垂直于长链方向振动的光吸收20%。当光强为I的自然光通过该振偏片后,出射光强为___________,再通过一电气石偏振片(作为检偏器)后,光强在__________与__________之间变化。上述两片电气石,若长链之间夹角为60°,则通过检偏后光强为_____________。
今有电气石偏振片,它完全吸收平行于长链方向振动的光,但对于垂直于长链方向振动的光吸收20%。当光强为I的自然光通过该振偏片后,出射光强为___________,再通过一电气石偏振片(作为检偏器)后,光强在__________与__________之间变化。上述两片电气石,若长链之间夹角为60°,则通过检偏后光强为_____________。
题目解答
答案
答案:
(1)、 0,
,
(2)、变小 (3)、
(4)、
,
(5)、BI(l+2R)
(9)、5.5Hz ,1 (10)、24cm,12m/s
(11)、2×10-2m, -8sin(400t) (13)、子波,子波相干叠加
(14)、894m (15)、0.4I ,0 ,0.32I0 ,0.08I
(3)
解析
本题考查偏振片的光强透射规律,需结合自然光分解为振动分量及偏振片的吸收特性进行分析。关键点在于:
- 自然光通过偏振片时,光强减半(因偏振片仅透射垂直于长链方向的振动分量)。
- 电气石偏振片的特殊吸收特性:平行方向完全吸收,垂直方向透射80%。
- 检偏器旋转时,透射光强随偏振方向夹角变化,需应用马吕斯定律并结合吸收率计算。
第一空:自然光通过第一个偏振片后的光强
- 分解自然光:自然光中平行于长链方向和平垂直方向的振动分量各占一半,即各为$\frac{I}{2}$。
- 吸收特性应用:平行分量被完全吸收,垂直分量透射80%。
- 计算透射光强:
$I_{\text{出射}} = \frac{I}{2} \times 0.8 = 0.4I$
第二、三空:通过检偏器后的光强范围
- 入射光性质:第一个偏振片后为垂直于长链方向的线偏振光,强度为$0.4I$。
- 检偏器透射规律:
- 分解入射光为平行和垂直于检偏器长链方向的分量。
- 平行分量被吸收,垂直分量透射80%。
- 透射光强公式:
$I_{\text{透射}} = 0.4I \cdot \sin^2\theta \cdot 0.8$
其中$\theta$为两偏振片长链方向夹角。 - 极值分析:
- 当$\theta = 0^\circ$(平行)时,$\sin^2\theta = 0$,透射光强为$0$。
- 当$\theta = 90^\circ$(垂直)时,$\sin^2\theta = 1$,透射光强为$0.4I \cdot 0.8 = 0.32I$。
第四空:两偏振片夹角为$60^\circ$时的光强
- 入射光偏振方向:与第一个偏振片长链方向垂直,即与检偏器长链方向夹角为$60^\circ - 90^\circ = -30^\circ$。
- 透射光强计算:
$I_{\text{透射}} = 0.4I \cdot \sin^2(-30^\circ) \cdot 0.8 = 0.4I \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^2 \cdot 0.8 = 0.08I$