题目
一束光是自然光和线偏振光的混合,当它通过偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片的取向,其强度可以变化5倍,那么,入射光中自然光与线偏振光的强度比值为( )A. 2B. 3C. 1/3D. 1/2
一束光是自然光和线偏振光的混合,当它通过偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片的取向,其强度可以变化5倍,那么,入射光中自然光与线偏振光的强度比值为( )
A. 2
B. 3
C. 1/3
D. 1/2
题目解答
答案
D. 1/2
解析
步骤 1:确定自然光和线偏振光的透射特性
自然光通过偏振片时,透射光的强度为入射光强度的一半。线偏振光通过偏振片时,透射光的强度取决于偏振片的取向,当偏振片的偏振方向与线偏振光的偏振方向一致时,透射光的强度等于入射光强度;当偏振片的偏振方向与线偏振光的偏振方向垂直时,透射光的强度为零。
步骤 2:设定自然光和线偏振光的强度
设自然光的强度为I_n,线偏振光的强度为I_p。则入射光的总强度为I = I_n + I_p。
步骤 3:计算透射光强度的最大值和最小值
当偏振片的偏振方向与线偏振光的偏振方向一致时,透射光的强度最大,为I_max = I_n/2 + I_p。当偏振片的偏振方向与线偏振光的偏振方向垂直时,透射光的强度最小,为I_min = I_n/2。
步骤 4:根据透射光强度的变化计算自然光与线偏振光的强度比值
根据题意,透射光的强度可以变化5倍,即I_max = 5 * I_min。将步骤3中的I_max和I_min代入,得到I_n/2 + I_p = 5 * I_n/2。解得I_p = 2 * I_n。因此,自然光与线偏振光的强度比值为I_n/I_p = 1/2。
自然光通过偏振片时,透射光的强度为入射光强度的一半。线偏振光通过偏振片时,透射光的强度取决于偏振片的取向,当偏振片的偏振方向与线偏振光的偏振方向一致时,透射光的强度等于入射光强度;当偏振片的偏振方向与线偏振光的偏振方向垂直时,透射光的强度为零。
步骤 2:设定自然光和线偏振光的强度
设自然光的强度为I_n,线偏振光的强度为I_p。则入射光的总强度为I = I_n + I_p。
步骤 3:计算透射光强度的最大值和最小值
当偏振片的偏振方向与线偏振光的偏振方向一致时,透射光的强度最大,为I_max = I_n/2 + I_p。当偏振片的偏振方向与线偏振光的偏振方向垂直时,透射光的强度最小,为I_min = I_n/2。
步骤 4:根据透射光强度的变化计算自然光与线偏振光的强度比值
根据题意,透射光的强度可以变化5倍,即I_max = 5 * I_min。将步骤3中的I_max和I_min代入,得到I_n/2 + I_p = 5 * I_n/2。解得I_p = 2 * I_n。因此,自然光与线偏振光的强度比值为I_n/I_p = 1/2。