题目
17.如图所示,三种透光介质I,Ⅱ,Ⅲ,其折射率分别为 _(1)=1.33, _(2)=1.50 _(3)=1. 两个交界面-|||-相互平行.一束自然光自介质I中入射到I与Ⅱ的交界面上,若反射光为线偏振光.-|||-(1)求入射角i.-|||-(2)介质Ⅱ,Ⅲ 界面上的反射光是不是线偏振光?为什么?-|||-I i n1-|||-Ⅱ n2-|||-Ⅲ n3-|||-第17题图

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查布儒斯特角的计算及反射光偏振性质的判断,涉及光的反射与折射定律的应用。
解题核心思路:
- 第一问:当反射光为线偏振光时,入射角即为布儒斯特角,利用布儒斯特定律 $\tan i = \frac{n_2}{n_1}$ 直接计算。
- 第二问:需分析光线在第二个界面的入射角是否等于该界面的布儒斯特角。若不相等,则反射光不是线偏振光。
破题关键点:
- 布儒斯特角的性质:反射光线与折射光线垂直。
- 折射角的计算:根据折射定律,结合第一个界面的入射角确定第二个界面的入射角。
- 临界角判断:确认光线是否发生全反射(本题中不涉及)。
第(1)题
应用布儒斯特定律
当反射光为线偏振光时,入射角 $i$ 为布儒斯特角,满足:
$\tan i = \frac{n_2}{n_1} = \frac{1.50}{1.33} \approx 1.1278$
取反正切得:
$i = \arctan(1.1278) \approx 48.43^\circ$
第(2)题
计算折射角
在第一个界面,折射角 $r$ 满足:
$r = 90^\circ - i = 90^\circ - 48.43^\circ = 41.57^\circ$
此折射角 $r$ 即为第二个界面的入射角 $i'$。
判断布儒斯特角条件
第二个界面的布儒斯特角 $i_B'$ 满足:
$\tan i_B' = \frac{n_3}{n_2} = \frac{1}{1.50} \approx 0.6667 \quad \Rightarrow \quad i_B' \approx 33.69^\circ$
由于 $i' = 41.57^\circ \neq i_B'$,故反射光不是线偏振光。