题目
光强均为I0的自然光和线偏振光混合后,垂直通过一-|||-理想偏振片,测得透射光强度为 /4, 可以判定入射-|||-线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向的夹角为-|||-A 90°-|||-B 60°-|||-C 45°-|||-D 30°
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定自然光和线偏振光通过理想偏振片后的透射光强度
自然光通过理想偏振片后的透射光强度为 $I_0/2$，因为自然光的光强在通过理想偏振片后会减半。线偏振光通过理想偏振片后的透射光强度为 $I_0 \cos^2 \theta$，其中 $\theta$ 是线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向的夹角。
步骤 2：计算混合光通过理想偏振片后的透射光强度
混合光通过理想偏振片后的透射光强度为自然光和线偏振光通过理想偏振片后的透射光强度之和，即 $I_0/2 + I_0 \cos^2 \theta$。根据题目，测得透射光强度为 $3I_0/4$，因此有 $I_0/2 + I_0 \cos^2 \theta = 3I_0/4$。
步骤 3：求解线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向的夹角
将 $I_0/2 + I_0 \cos^2 \theta = 3I_0/4$ 化简为 $\cos^2 \theta = 1/4$，解得 $\cos \theta = \pm 1/2$。因此，$\theta = 60^\circ$ 或 $\theta = 120^\circ$。由于题目中给出的选项只有 $60^\circ$，所以选择 $60^\circ$。
自然光通过理想偏振片后的透射光强度为 $I_0/2$，因为自然光的光强在通过理想偏振片后会减半。线偏振光通过理想偏振片后的透射光强度为 $I_0 \cos^2 \theta$，其中 $\theta$ 是线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向的夹角。
步骤 2：计算混合光通过理想偏振片后的透射光强度
混合光通过理想偏振片后的透射光强度为自然光和线偏振光通过理想偏振片后的透射光强度之和，即 $I_0/2 + I_0 \cos^2 \theta$。根据题目，测得透射光强度为 $3I_0/4$，因此有 $I_0/2 + I_0 \cos^2 \theta = 3I_0/4$。
步骤 3：求解线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向的夹角
将 $I_0/2 + I_0 \cos^2 \theta = 3I_0/4$ 化简为 $\cos^2 \theta = 1/4$，解得 $\cos \theta = \pm 1/2$。因此，$\theta = 60^\circ$ 或 $\theta = 120^\circ$。由于题目中给出的选项只有 $60^\circ$，所以选择 $60^\circ$。