题目
一束光强为l0的自然光,相继通过三个偏振片P1-|||-P2、P3后,出射光的光强为 https:/img.cdnjtzy.com/zyb_6f83a4d1e80baa481dddaf254ad12855.jpg=1018 已知P1和-|||-P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,-|||-旋转P2,要使出射光的光强为零,P2最少要转过-|||-的角度是 () 。A.30°B.45°C.60°D.90°
- A.30°
- B.45°
- C.60°
- D.90°
题目解答
答案
B. 45°
解析
步骤 1：理解光强变化
自然光通过偏振片P1后，光强变为原来的一半，即 $I_1 = \frac{I_0}{2}$。这是因为自然光通过偏振片后，只有与偏振片偏振方向一致的光才能通过，而自然光中各个方向的光强度是均匀分布的，所以通过后的光强为原来的一半。
步骤 2：光强通过P2后的变化
当光通过P2时，根据马吕斯定律，光强变为 $I_2 = I_1 \cos^2 \theta$，其中 $\theta$ 是P1和P2的偏振化方向之间的夹角。由于P1和P3的偏振化方向相互垂直，要使出射光的光强为零，P2的偏振化方向必须与P1和P3的偏振化方向形成特定的角度。
步骤 3：确定P2的旋转角度
要使出射光的光强为零，P2的偏振化方向必须与P1和P3的偏振化方向形成45°的夹角。这是因为当P2的偏振化方向与P1的偏振化方向形成45°时，通过P2后的光强为 $I_2 = \frac{I_1}{2} = \frac{I_0}{4}$。然后，当这束光通过P3时，由于P3的偏振化方向与P1垂直，所以通过P3后的光强为零。
自然光通过偏振片P1后，光强变为原来的一半，即 $I_1 = \frac{I_0}{2}$。这是因为自然光通过偏振片后，只有与偏振片偏振方向一致的光才能通过，而自然光中各个方向的光强度是均匀分布的，所以通过后的光强为原来的一半。
步骤 2：光强通过P2后的变化
当光通过P2时，根据马吕斯定律，光强变为 $I_2 = I_1 \cos^2 \theta$，其中 $\theta$ 是P1和P2的偏振化方向之间的夹角。由于P1和P3的偏振化方向相互垂直，要使出射光的光强为零，P2的偏振化方向必须与P1和P3的偏振化方向形成特定的角度。
步骤 3：确定P2的旋转角度
要使出射光的光强为零，P2的偏振化方向必须与P1和P3的偏振化方向形成45°的夹角。这是因为当P2的偏振化方向与P1的偏振化方向形成45°时，通过P2后的光强为 $I_2 = \frac{I_1}{2} = \frac{I_0}{4}$。然后，当这束光通过P3时，由于P3的偏振化方向与P1垂直，所以通过P3后的光强为零。