1、1、怎樣利用波片將一個圓偏振光變成線偏振光？答使圓偏振光通過一塊1/4波片，就能變成振動面與波片光軸成450角的線偏振光.圓偏振光可以分解成振動面沿波片光軸方向和垂直于光軸方向的兩互相垂直的線偏振光，在波片的前表面，二者有土p/2相位差，過1/4波片后，又有了土p/2的相位延遲量，所以，這兩互相垂直的線偏振光過波片后相位差非零即P，合成光仍為線偏振光.2、用怎樣的措施獲得圓偏振光？答讓自然光通過起偏鏡，得到振動方向平行于起偏鏡透振方向的線偏振光再讓線偏振光通過一塊/4波片，波片晶軸z與線偏振光振動方向成450角，自1/4波片出射的就是圓偏振光.選取1/4波片使分解的o光和e光有土p/2的相位差

2、，光軸z與入射線偏振光振動方向450的夾角，可使分解的o光和e光有相等振幅3、有四束光，它們的偏振態(tài)分別是：線偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光和自然光，怎樣鑒別它們？答：用一塊檢偏振器分別對四束光迎光旋轉(zhuǎn)檢驗，當(dāng)檢偏振器旋轉(zhuǎn)一周，發(fā)現(xiàn)出射光強兩個方位最大，兩個方位為零時，該光就是線偏振光；出射光強兩個方位最大，兩個方位變小時，該光即是橢圓偏振光；當(dāng)出射光強不變時為圓偏振光和自然光.然后再區(qū)別圓偏振光和自然光.將這兩束光分別通過1/4波片.通過1/4波片后，自然光還是自然光，用旋轉(zhuǎn)的檢偏振器檢驗，仍然光強不變；而圓偏振光通過1/4波片后變?yōu)榫€偏振光，用檢偏振器檢驗，出現(xiàn)兩次最大，兩次零光強.4、實驗

3、室中有三塊偏振器件，偏振片、入/2波片和入/4波片，其中入/2波片和入/4波片外形完全相同，但未標(biāo)明記號.現(xiàn)在有一盞與之相應(yīng)的鈉光燈,試問用什么方法和怎樣的步驟能將它們辨認出來，并標(biāo)明它們的特征方向（即透振或晶軸方向）.答：用實驗室中的光滑桌面（或玻璃板面）反射鈉光，透過三塊未知的偏振器件觀看反射的鈉光，在此過程中，一邊旋轉(zhuǎn)偏振器件，一邊改變反射光方向，三塊偏振器件中必有一塊出現(xiàn)兩明兩零的現(xiàn)象，它就是偏振片.此時，鈉光的入射角就是布儒斯特角，反射光是振動面垂直于入射面的線偏振光.另兩塊是波片，無論怎樣旋轉(zhuǎn)它，無論怎樣改變反射光線的方向，光強都不發(fā)生變化.現(xiàn)在有了一塊偏振片，還有已知振動方向的線

4、偏振光.將兩塊波片分別迎著線偏振光旋轉(zhuǎn)，用偏振片檢驗出射光強的變化.如果不管在什么方位，總是出現(xiàn)兩明兩零的現(xiàn)象，這塊波片一定是1/2波片，因為線偏振光經(jīng)過1/2波片后仍然是線偏振光.而線偏振光通過1/4波片，僅在線偏振光的振動方向平行（或垂直）1/4波片晶軸的情況下，才會出射線偏振光.在線偏振光振動方向與晶軸成450角時，出射圓偏振光，一般情況下出射橢圓偏振光.5、一束自然光通過偏振片后再通過入/4波片射到反射鏡上，欲使反射光不能透過偏振片，波片的快慢軸與偏振片的透振方向應(yīng)該成多大角度？為什么？答：如圖所示，欲使反射回來的光不能通過P片，光的偏振態(tài)必需是線偏振光，且振動面垂直于P片的透振方向.

5、將偏振片的透振方向與波片C的快（慢）軸成450角放置，自然光過偏振片后，所成的線偏振光振動面與波片快軸也成450角.因此，線偏振光過入/4波片后成為圓偏振光.若所成的圓偏振光是右旋的（如圖b）,則波片快軸沿豎直方向，光過波片后豎直方向的振動超前水平方向振動p/2.右旋圓經(jīng)反射鏡反射后將變?yōu)樽笮龍A，迎著反射光看，豎直方向振動落后水平方向振動p/2.左旋圓偏振經(jīng)過波片后,水平振動與豎直振動同相位，合成的線偏振光與入射光振動方向垂直，因此不能再次通過偏振片了.若波片快軸沿水平方向，也有同樣結(jié)果。6、為了確定一束圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向，可將入/4波片置于檢偏鏡之前，再將兩個偏振器件旋轉(zhuǎn)到消光位置這時發(fā)現(xiàn)入

6、/4波片的快軸的方位是這樣的：它須沿著逆時針方向轉(zhuǎn)45度才能與檢偏器的透光方向重合.問該偏振光是右旋的還是左旋的？答：圓偏振光經(jīng)過1/4波片后變?yōu)榫€偏振光（問圖a）：P¥(b)只有線偏振光振動方向與檢偏鏡透振方向垂直時才會有消光現(xiàn)象.又因快軸逆時針旋轉(zhuǎn)450與檢偏鏡透振方向重合，所以線偏振光振動方向、檢偏鏡透振方向及快軸方向應(yīng)如問答題6.6解圖（b）所示.以波片快軸為為y軸，慢軸為x軸，則線偏振光是由同相位的o光和e光合成.光在波片中傳播時，快軸方向的振動相位增加了p/2，那么，光在波片前表面時，慢軸方向的振動要比快軸方向的振動相位超前p/2.因此，在波片前面，光的偏振態(tài)應(yīng)是左旋圓.

7、7、在紫外光光譜儀中，選擇透紫外光的石英晶體作棱鏡材料石英晶體按圖a）方式切成棱鏡，為的是使光在棱鏡里沿著晶軸進行.但是這樣譜線還是發(fā)生小分叉.這個分叉可用考紐棱鏡來消除，考紐棱鏡是由兩個半塊右旋和左旋石英構(gòu)成（見圖b）.試解釋這個現(xiàn)象及考紐棱鏡的作用.答：當(dāng)紫外光進入圖（a）所示的棱鏡中時，由于旋光性，分解出的左旋圓和右旋圓折射率不同，會發(fā)生雙折射，因而光線會分叉.如果用圖（b）的考紐棱鏡，左半部分的右旋石英所生的雙折射，會被右半部分左旋石英所抵消（如下圖示）.8、試舉一透射光強大于入射光強的具體例子？答：當(dāng)內(nèi)反射時，折射光束橫截面比入射光束橫截面小，因此在透射光能流小于入射光流時，可能有透

8、射光光強大于入射光光強的情況.例如®=!-5利=101=30°心=48-6°代入菲涅耳公式，得Si恣唇=1.3鴕爲(wèi)=1.171Tp=1.303光強透射比大于19、在平靜水面湖邊洗臉時，我們很難看到自己對水面的反射像但是站在平靜水面的湖邊看湖對岸的山、樹以及建筑物的水中倒影卻十分明亮，試解釋之答：因為在湖邊洗臉時，觀察的是垂直入射、外反射的光，在空氣與水界面上，由菲耳公式可知，這種情況下反射光能量很小，因此看不到自己的像而觀察湖對岸的山、樹以及建筑物，是觀察外反射、掠入射的光，此時光能量幾乎全部反射到人眼中來，看到的景物清晰明亮。10、如何測量一塊形狀不規(guī)則的，外表

9、面毛糙的固體光學(xué)介質(zhì)對于某種準單色可見光的折射率？答：將待測光學(xué)介質(zhì)放入某種折射率可調(diào)的液體中，用單色光光源照明.若光學(xué)介質(zhì)的折射率與透明液體的折率相同，則界面沒有光能量反射，因此我們無法看到介質(zhì)的存在設(shè)法調(diào)透明液體的折射率，直至界面消失為止，用Abbe折射儀測得液體的折射率，即為固體光學(xué)介質(zhì)的折射率假如用白光照射會看到什么情景呢？首先要說明的是世界上不存在對可見光有相同色散曲線（即折射率n隨波長l變化的曲線）的不同介質(zhì)，所以固體和液體對某一波長可以有相同的折射率，但對其他波長卻不可能再有相同的折射率這樣對白光中的其他波長能流就會有些反射，使人們見到與某一波長互補顏色的固體塊。11、光束由空氣

10、射向玻璃，什么情況下光能全部透射？什么情況下光能全部反射？答：當(dāng)入射光束是線偏振光，振動面與入射面平行，并且以布儒斯特角入射時，光能全部透過；當(dāng)入射光以接近900的角入射，即掠入射時，光能量全部反射12、在實驗室里，偏振片的透振方向常常沒有標(biāo)出，用什么簡單方法可以將它鑒別出來？答：在實驗室中，選擇一光亮的桌子面（或玻璃板），拿來偏振片放在眼前，迎著入射光觀看桌子表面的反射光，并不斷地改變反射角，同時不停地旋轉(zhuǎn)偏振片，直至看到兩明兩零（即旋轉(zhuǎn)偏振片一周，看到兩次最大光強，兩次零光強）的現(xiàn)象為止此時，偏振片的透振方向恰于入射面垂直，此時光線的入射角恰為布儒斯特角13、入射的線偏光通過外反射入能否變

11、為橢圓偏振光？通過內(nèi)反射能不能？通過全反射能不能？答：入射的線偏振光通過外反射及小于臨界角內(nèi)反射時，相移非零即p，故反射光不會是橢圓偏振光但通過全內(nèi)反射則可以成為橢圓偏振光14、入射的橢圓偏振光通過外反射能否變?yōu)榫€偏振光？通過內(nèi)反射能不能？通過全反射能不能？答：以布儒斯特角入射的橢圓偏振光外反射和內(nèi)反射都可以得到振動面垂直于入射面的線偏振光在大于臨界角入射的全反射情況下，若(乞)值恰能將入射橢圓偏振光已有的d補償為零或P,則反射的是線偏振光.15、入射的線偏振光通過單次全內(nèi)反射后能否成為圓偏振光？答：不能.因為要成為圓偏振光應(yīng)有兩個條件，一是分解的s分量和p分量振幅相等，這容易作到.第二個條件

12、是分解的s分量和p分量應(yīng)有p/2的相位差，這在單次全內(nèi)反射的情況下，不能實現(xiàn)16、虛波矢的物理意義是什么？振幅反射比為復(fù)數(shù)代表什么物理意義？答：虛透射波矢說明光疏介質(zhì)中有倏逝波存在.r為復(fù)數(shù)說明反射光振動與入射光振動不是同時達到最大值17、光強反射率R=(Rs+Rp)/2公式對于怎樣偏振態(tài)的入射光才能成立.答：當(dāng)入射光的s分量和p分量相等時，例如自然光，圓偏振光，總的光強反射率才有!吟記+如;=£(&18、一束右旋圓偏振光由空氣中垂直入射到玻璃上，試分析反射光的偏振態(tài)答：如圖(a)建立坐標(biāo)系.由于觀察者對于入射光是順著光傳播方向”看"，所以入射右旋圓偏振光在所建立的

13、xy平面內(nèi)(圖b),電矢量的端點是隨時間左旋的.光振動方程可以表示為E弋=j4sin(ef+蘭)，2根據(jù)菲涅耳公式，光在空氣玻璃界面上反射時應(yīng)分解為s分量和p分量，在本題中就是振動面沿x方向和y方向的線偏振光.這兩個方向的振動在垂直入射外反射情況下，入射光相對于反射光有p的相位變化，且兩線偏振光振幅等比例地減小，因此反射光光振動方程為sin(£?>£+JT),2Ey=sin(Z+7F).這顯然是一左旋圓偏振光的方程.反射光仍然是圓偏振光，不過右旋變?yōu)樽笮?圖c)，同時能量變小.因此，對于觀察者來說，一個電矢量向左旋轉(zhuǎn)入射于玻璃表面的圓偏振光，反射光電矢量仍然向左旋轉(zhuǎn)著

14、反射回來.就是說，右旋圓偏振光垂直入射到玻璃上時，反射光為左旋圓偏振光。19、何辨別一束光的偏振狀態(tài)？答：第一步：讓待測光垂直通過偏振片，以光傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，并觀察其后的光強變化。第二步：區(qū)分自然光和圓偏振光。在偏振片前面加一塊四分之一波片。圓偏振光通過四分之一波片后成為線偏振光；自然光通過四分之一波片后仍然是自然光。因此再用偏振片就檢驗出來了。第三步：區(qū)分部分線偏振光和橢圓偏振光。先用偏振片確定部分偏振光中偏振光的振動方向或橢圓偏振光長軸方向（出射光最強時偏振片的偏振化方向），在偏振片前加四分之一波片。波片的光軸方向沿著橢圓長軸方向，則橢圓偏振光通過波片后成為線偏振光；波片的軸與線偏

15、振光光矢量一致時，對光的偏振狀態(tài)無影響，所以，部分偏振光通過四分之一波片后是部分偏振光。再用偏振片可以區(qū)別兩者。20、方解石做成渥拉斯頓棱鏡，自然光入射如圖。有人說：“在前半塊棱鏡中沒有o光、e光，在后半塊棱鏡才分出往上偏折的一束為e光，往下偏折的一束為o光。所以也可以說垂直紙面振動的光線1是e光，在紙面內(nèi)振動的光學(xué)2是o光?！蹦闳绾卧u價這種說法？答：這段說法有兩處錯誤：（1）在前半塊棱鏡中，光垂直于光軸傳播，是有雙折射的（只有沿光軸傳播才無雙折射）只不過傳o光、e光的播方向一致，但是速度不同，折射率也不同。垂直紙面主平面一振動的o光速度較慢（方解石是負晶體），平行紙面主平面振動的e光速度較快

16、。（2）所謂o光、e光是對應(yīng)確定的晶體而言的，出了晶體就無所謂。光、e光只能說是某中線偏振光。而且在一塊晶體中是。光，進了另一塊晶體也許是e光了，也許又分成o光和e光。比如本題，在前半塊晶體中，平行紙面振動的稱為e光，可是這束光進了后半塊晶體就稱為o光了，出了晶體的光線2只是線偏振光。21、有人說他做了一個實驗，讓一束太陽光通過一偏振片后成為線偏振光，然后再通過一片四分之一波片，得到圓偏振光，可能嗎？答：第一步可能，太陽光是自然光，通過偏振片后成為線偏振光，若不考慮吸收，光強減弱一半，第二步不可能，因為太陽光是復(fù)色光，四分之一波片是對確定波長的單色光而言的，所以找不到一塊對應(yīng)“太陽光”的四分之

17、一波片，也不會得到白色的圓偏振光。22、聲波是否也有偏振現(xiàn)象？能否利用兩片聲波偏振片制作消音裝置？為什么？答：偏振是橫波特有的現(xiàn)象，聲波是縱波，不會有偏振現(xiàn)象，所以也沒有所謂的“聲波偏振片”，通常的消音是靠吸收實現(xiàn)的。22、怎樣區(qū)別二分之一波片、四分之一波片和偏振片。答：選用與二分之一波片和四分之一波片相應(yīng)波長的光源，再用一已知偏振片得到線偏振光，對主種片分別觀測，旋轉(zhuǎn)未知片若有有光現(xiàn)象，一則該片為偏振片。令線偏振光做光源，對二分之一波片其出射的光仍是線偏振光，可用上述鑒定好的偏攝片觀測，發(fā)現(xiàn)有消光現(xiàn)象，且線偏振光的振動面轉(zhuǎn)過2a角。線偏振光通過四分之一波片時，一般出射光為橢圓偏振光（或圓偏振光），再用偏振片檢驗，有光強強弱變化（對圓偏振光則光強無變化）但無消光現(xiàn)象。23、給你一個偏振片和四分之一波片，如何鑒別自然光和圓偏振光？答：選用與自然光和國偏振光波長相應(yīng)的四分之一波片。令光先通過四分之一波片，再用偏振片觀察，當(dāng)偏振片旋轉(zhuǎn)時，透射光光強有變化的是圓偏振光，而光強不變的是自然光。這是因為圓偏振光通過四分之一波片后變?yōu)榫€偏振光，再用偏振片觀察會有消光現(xiàn)象。自然光通過四分之一波片，將形成無窮多個無固定位相關(guān)系的各種橢圓偏振光，其組合后仍