三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°。强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为( )。A. I0/4B. 3I0/8C. I0/16D. 3I0/32

考查要点：本题主要考查偏振片对自然光的透射规律，特别是马吕斯定律的应用，以及连续多个偏振片叠加时的光强计算。

解题核心思路：

1. 自然光通过第一个偏振片：自然光强度减半，变为线偏振光。
2. 后续偏振片的透射：每次透射均需根据当前光的偏振方向与偏振片的夹角，应用马吕斯定律计算光强。
3. 角度关系：需准确分析各偏振片之间的夹角，尤其是第三个偏振片与第二个偏振片的夹角。

破题关键点：

• 自然光→线偏振光：第一个偏振片透射后光强减半。
• 角度计算：P3与P1垂直，P2与P1夹角30°，因此P3与P2夹角为60°。
• 分步计算：逐次应用马吕斯定律，注意每次透射后的光强和偏振方向。

第一步：自然光通过P1

自然光强度为$I_0$，通过P1后，光强变为：
$I_1 = \frac{I_0}{2}$
此时光为线偏振光，偏振方向与P1一致。

第二步：线偏振光通过P2

P2与P1夹角为$30^\circ$，根据马吕斯定律：
$I_2 = I_1 \cdot \cos^2 30^\circ = \frac{I_0}{2} \cdot \left( \frac{\sqrt{3}}{2} \right)^2 = \frac{I_0}{2} \cdot \frac{3}{4} = \frac{3I_0}{8}$
此时光的偏振方向与P2一致。

第三步：线偏振光通过P3

P3与P1垂直，因此P3与P2的夹角为：
$90^\circ - 30^\circ = 60^\circ$
再次应用马吕斯定律：
$I_3 = I_2 \cdot \cos^2 60^\circ = \frac{3I_0}{8} \cdot \left( \frac{1}{2} \right)^2 = \frac{3I_0}{8} \cdot \frac{1}{4} = \frac{3I_0}{32}$