题目
12-13-3 一光束可能是:(1)自然光;(2)线偏振光;(3)部分偏振光，你如何用实验来确定这束光是哪一种光?
12-13-3 一光束可能是:(1)自然光;(2)线偏振光;(3)部分偏振光，你如何用实验来确定这束光是哪一种光?
题目解答
答案
以下是一种实验方法，用于确定光束是自然光、线偏振光还是部分偏振光：
1. 准备实验器材：
一个偏振片或偏振滤镜。
光源和探测器（如光电二极管或其他光检测器）。
2. 实验步骤：
a. 自然光判定：
将偏振片放在光束的路径上。
旋转偏振片。
如果光强没有显著变化，那么光束可能是自然光。因为自然光包含所有方向的偏振，旋转偏振片不会导致光强显著变化。
b. 线偏振光判定：
同样，将偏振片放在光束的路径上。
旋转偏振片。
如果光束完全被偏振片阻挡（即探测器检测到的光强大幅下降到几乎为零）并且在旋转到某一角度时光束完全透过（即光强回到最大值），那么这束光是线偏振光。
c. 部分偏振光判定：
与上述步骤类似，将偏振片放在光束的路径上并旋转它。
如果光强在旋转偏振片时有变化，但永远不会完全被阻挡或完全透过，那么光束是部分偏振光。部分偏振光有一部分光是线偏振的，但也有一部分是随机偏振的。
通过上述实验方法，我们可以有效地确定光束的偏振状态。
解析
考查要点：本题主要考查对光的偏振性质的理解，以及通过实验现象判断光的偏振状态的能力。
解题核心思路：
通过偏振片旋转实验观察光强变化规律，结合三种光的偏振特性进行判断：
- 自然光：所有方向振动分量均匀混合，旋转偏振片时光强无显著变化；
- 线偏振光：振动方向固定，旋转偏振片时光强出现“完全透过”和“完全阻挡”交替现象；
- 部分偏振光：同时存在偏振和非偏振分量，旋转偏振片时光强有变化但不会完全消失。
破题关键点：
明确三种光通过偏振片时的光强变化规律，并通过实验现象反推光的偏振状态。
实验设计与现象分析
实验器材
- 偏振片（或偏振滤镜）
- 光源（待测光束）
- 光电探测器（测量光强）
实验步骤
- 放置偏振片：将偏振片放置在待测光束的路径上。
- 旋转偏振片：缓慢旋转偏振片，观察并记录光强变化。
判断依据
自然光判定
- 现象：光强无显著变化。
- 原理：自然光包含所有方向的振动分量，旋转偏振片时透过的光强平均值不变。
线偏振光判定
- 现象：光强出现周期性变化，存在“完全阻挡”（光强接近零）和“完全透过”（光强最大）的交替现象。
- 原理：线偏振光的振动方向固定，当偏振片方向与光振动方向垂直时光强为零，平行时光强最大。
部分偏振光判定
- 现象：光强有变化，但既不会完全消失，也不会保持最大值。
- 原理：部分偏振光包含线偏振和自然光的混合成分，旋转偏振片时透过的光强部分变化。