题目
光强为I0的自然光入射到一组偏振片上,这组偏振片共有三片,每个偏振片的偏振化方向相对于前一个沿顺时针方向依次转过45°角,试求:(1)通过第一个偏振片的光强和偏振状态;(2)通过这组偏振片后造射光强度占入射光强度的百分比;(3)如果将第二个偏振片抽走,最后透射光的强度。
光强为的自然光入射到一组偏振片上,这组偏振片共有三片,每个偏振片的偏振化方向相对于前一个沿顺时针方向依次转过45°角,试求:
(1)通过第一个偏振片的光强和偏振状态;
(2)通过这组偏振片后造射光强度占入射光强度的百分比;
(3)如果将第二个偏振片抽走,最后透射光的强度。
题目解答
答案
(1) 通过第一个偏振片的光强和偏振状态:
通过第一个偏振片后,光的偏振方向与偏振片的方向相同,所以光通过后仍然是自然光,光强保持不变。
(2) 通过这组偏振片后造射光强度占入射光强度的百分比:
每个偏振片通过后,光的强度会减少一半,因为偏振片只允许一个偏振方向的光通过。对于三个偏振片,通过后的光强度相对于入射光强度为 ,即通过后的光强度占入射光强度的 12.5%。
(3) 如果将第二个偏振片抽走,最后透射光的强度:
当第二个偏振片被抽走后,最后的偏振片对光的偏振状态没有影响。因此,最后透射光的强度仍然是通过第一个偏振片后的强度,即保持不变。
最终答案:
(1) 通过第一个偏振片的光强和偏振状态不变;
(2) 通过这组偏振片后造射光强度占入射光强度的百分比为 12.5%;
(3) 如果将第二个偏振片抽走,最后透射光的强度保持不变。
解析
步骤 1:通过第一个偏振片的光强和偏振状态
自然光入射到偏振片上,根据马吕斯定律,透射光的强度为入射光强度的一半,且透射光为线偏振光。因此,通过第一个偏振片的光强为I0/2,偏振状态为线偏振光。
步骤 2:通过这组偏振片后透射光强度占入射光强度的百分比
根据马吕斯定律,透射光的强度与偏振片的偏振化方向的夹角有关。设第一个偏振片的偏振化方向为0°,则第二个偏振片的偏振化方向为45°,第三个偏振片的偏振化方向为90°。因此,通过第二个偏振片的光强为I0/2 * cos^2(45°) = I0/4,通过第三个偏振片的光强为I0/4 * cos^2(45°) = I0/8。因此,通过这组偏振片后透射光强度占入射光强度的百分比为12.5%。
步骤 3:如果将第二个偏振片抽走,最后透射光的强度
如果将第二个偏振片抽走,那么通过第一个偏振片的光强为I0/2,通过第三个偏振片的光强为I0/2 * cos^2(90°) = 0。因此,最后透射光的强度为0。
自然光入射到偏振片上,根据马吕斯定律,透射光的强度为入射光强度的一半,且透射光为线偏振光。因此,通过第一个偏振片的光强为I0/2,偏振状态为线偏振光。
步骤 2:通过这组偏振片后透射光强度占入射光强度的百分比
根据马吕斯定律,透射光的强度与偏振片的偏振化方向的夹角有关。设第一个偏振片的偏振化方向为0°,则第二个偏振片的偏振化方向为45°,第三个偏振片的偏振化方向为90°。因此,通过第二个偏振片的光强为I0/2 * cos^2(45°) = I0/4,通过第三个偏振片的光强为I0/4 * cos^2(45°) = I0/8。因此,通过这组偏振片后透射光强度占入射光强度的百分比为12.5%。
步骤 3:如果将第二个偏振片抽走,最后透射光的强度
如果将第二个偏振片抽走,那么通过第一个偏振片的光强为I0/2,通过第三个偏振片的光强为I0/2 * cos^2(90°) = 0。因此,最后透射光的强度为0。