规范作业21 光的偏振(2) (双折射)

1. 规范作业21 光的偏振(2) (双折射)

2. 一、选择题 1、如图所示，abcd为一块方解石的一个截面，ab为垂直于纸 面的晶体平面与纸面的交线。光轴方向在纸面内且与ab成一锐角9，一束平行单色自然光垂直于 ab端 面 入 射。 在 方 解 石 内分解为o光和e光，则[ ] C A)o光和e光传播方向相同，振动方向互相垂直； B)o光和e光传播方向相同，振动方向互相不垂直； C)o光和e光传播方向不相同，振动方向互相垂直； D)o光和e光传播方向不相同，振动方向互相不垂直

3. 2．如图所示，甲乙两束同频率偏振光，均以入射角i=71o自双折射晶体射向n＝1.550加拿大树胶上。已知晶体光轴垂直纸面，主折射率：no＝1.658，ne＝1.516，则此时能射入加拿大树胶的光束有：[ ] B A)甲和乙 B)甲 C)乙 D)甲乙均无 E)不能确定 解：晶体的主平面垂直于纸面过入射光方向。故甲是e光，乙是o光。在界面发生全内反射的光束不能进入加拿大树胶。 由折射定律

4. 由折射定律 由折射定律可知：当n2>n1时，r<i 光线不发生全内反射，当n2<n1时，r>i 光线有可能发生全内反射。故只有o光可能发生全内反射。取r =π/2 得全内反射临界角为 全内反射临界角为 即o光发生了全内反射。

5. 主平面 3、频率为ν，振动方向互相垂直的A、B两束线偏振光在双折射晶体内沿xoy平面传播，A光的振动方向与xoy平面垂直，晶体光轴沿x轴方向，晶体主折率no和ne，当两束光均沿y方向传播时，以下说法正确的是： A)A为寻常光，B为非寻常光 B)B为o光，A为e光 C)A光波长为c/ ν ne，B光波速为c/ no D)B光波长为c/ ν ne ，A光波速为c/ no [ ] A, D 由题义A是寻常光，B为非寻常光 。 由 λe = λ/ne = c/ νne 由 c/ vo = no vo = c/ no

6. 1、如图所示，自然光以布儒斯特角ib自空气(n1＝1) 射向玻璃(n2＝ )，反射光oA又射入方解石晶体(no＝1.6584，ne＝1.4864)，晶体光轴与纸面垂直，则：(1)iB= ；(2)光线进入方解石内的折射角α＝ 。 600 19.660 得：ib=600 解： 则光线入射到晶体时的入射角是300，且从玻璃反射的光振动方向垂直于板面，进入晶体后（主平面也垂直于板面）成为e光。 由折射定律，以及：n1=1,n2= ne r =19.660。

7. 2、在双折射晶体内部，频率相同而电振动方向不同的线 偏 振 光，沿 光 轴 传 播 时，它 们 的 传 播 速 度是的(填“ 相同”或“不同”)； 这时他们均可称为 光。如果它们穿出晶体而在其它均匀介质中传播，则此时只能称它们为 光。 相同 寻常光 偏振光 当光线沿光轴传播时，o光与e光重合,无法区分。

8. 2．某线偏振光在真空中波长为589nm，垂直入射到方解石上，晶体的光轴与表面平行，已知方解石晶体的主折射率为no＝1.658，ne＝1.486，则此时在方解石晶体中寻常光的波长λo＝，非寻常光的波长λe＝。2．某线偏振光在真空中波长为589nm，垂直入射到方解石上，晶体的光轴与表面平行，已知方解石晶体的主折射率为no＝1.658，ne＝1.486，则此时在方解石晶体中寻常光的波长λo＝，非寻常光的波长λe＝。 355.2nm 396.4nm 解：

9. 三、计算题 1．图示为一渥拉斯顿棱镜的截面，它是由二个锐角均为450的直角方解石棱镜粘合其斜面而构成的，并且棱镜ABC的光轴平行于AB，棱镜ADC的光轴垂直于图的截面。求：当垂直AB入射的自然光为波长λ＝589nm的钠光时，在第二个棱镜内分开的两束光的夹角θ＝? n0＝1.658，ne＝1.486 本例在第一块棱镜中主平面平行于图面，o光的振动方向垂直于图面，进入第二块棱镜后变成了e光。而e光进入第二块棱镜后变成o光。光线入射到AC的角度是450。 对ΔABC中的o光 r0=39.330 对e光 re=52.10 θ=52.1-39.33=12.770

10. 常见错误：把在第1个棱镜里的折射率当作1。

11. 2．用方解石割成一个正三角形棱镜，其光轴与棱镜的棱边平行，即与棱镜的正三角形横截面相垂直，如图所示。今有一束自然光入射在棱镜上，为使棱镜内的 e光折射线平行于棱镜底边，该人射角i＝?o光的折射角ro＝? (方解石主折射率n0＝1.658，ne＝1.486) 解：棱镜的斜边与底边成600。则e光的折射角为300。利用折射定律 n1=1、n2= ne＝1.486 i=480 对o光n1=1、n2= n0＝1.658、折射角ro，

12. 对o光n1=1、n2= n0＝1.658、折射角ro， i=26.740