题目
5.要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°,至少需要让这束光通过 __-|||-块理想偏振片.在此情况下,透射光强最大是原来光强-|||-的 __ .

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查偏振片对线偏振光的偏振方向调整及透射光强的计算,涉及偏振片叠加原理和光强衰减公式的应用。
解题核心思路:
- 偏振方向调整:通过多块偏振片逐步改变偏振方向,最终使总偏转角度达到90°。
- 光强计算:每次通过偏振片时,透射光强按公式 $I = I_0 \cos^2\theta$ 衰减,需叠加计算总衰减倍数。
破题关键点:
- 最少偏振片数:通过两次45°偏转叠加实现90°总偏转。
- 最大透射光强:两次偏转均取 $\cos^2 45^\circ = \frac{1}{2}$,总衰减倍数为 $\frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{4}$。
偏振方向调整
- 第一块偏振片:将偏振方向与原光方向成 $45^\circ$,透射光方向变为 $45^\circ$,强度为 $I_0 \cos^2 45^\circ = \frac{I_0}{2}$。
- 第二块偏振片:将偏振方向与第一块方向再成 $45^\circ$,此时总偏转角度为 $45^\circ + 45^\circ = 90^\circ$,透射光方向垂直于原方向。
透射光强计算
两次衰减叠加:
$I = I_0 \cos^2 45^\circ \cdot \cos^2 45^\circ = I_0 \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{I_0}{4}.$