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光学教程习题解答 北京工业大学应用数理学院 第五章 光的偏振 1． 所以是左旋圆偏振光。 所以是左旋圆偏振光。 2． 3． 当 4． 5． 入射的光的电矢量与入射面成30°角，即： 又因为 ，此时发生了全偏振，反射光中只剩下垂直于入射面的光矢量分量。 而入射光的电矢量的垂直分量为，垂直分量一部分反射，一部分折射，反射与入射的振幅比为 6． 7． 8． 9． 10． 线偏振光入射，以角入射，振动面转过了，所以它的振动面和晶体主截面成45°角放置，它的振动面与入射光振动面成90°角。 11． 12． 出射的是线偏振光，经过波片后仍成偏振光，所以波片为半波片。 振动面偏转了角，可知=10°。 波片转过了20°后，振动面转过了30°角， 由图可看出需要再转过40°角后视场才会全暗。 13．圆偏振光，入射在波片上，透射光的偏振状态为线偏振光。 圆偏振光，入射在波片上，透射光的偏振状态为，是椭圆偏振光。 14．左旋圆偏振光的琼斯矩阵为：， 右旋圆偏振光的琼斯矩阵为：， 所以是线偏振光。 15． （垂直时） 所以减弱。 （平行时） 所以加强。 17．（1）无变化，只是光线减半。 （2）无干涉条纹，因为出射光相对入射光振动面转过了，无平行分量，所以不发生干涉。 A．零级亮纹。。所以是Ⅰ、Ⅲ象限的线偏振光。 B．中央。。两束光线垂直。所以是圆偏振光。 C．零级暗纹。。所以是Ⅱ、Ⅳ象限的线偏振光。 18． 要使，则 所以 ，而 当时，。 当时，。 所以 19． 20． 而已知： 21． 22． 23．（1）通过尼科耳棱镜的N射出的光振动为：， 其中，它在波片的两个分量在入射空间： 从波片出射的空间： 由此可见，从波片出射的是右旋圆偏振光，且指的是迎着光的方向。 （2）为了确定从镜面DD反射回来的偏振态，选与反射面重合的坐标系。入射的圆偏振光以方向从面左侧射来，由（1）的讨论可知，迎着光即方向，观察时是右旋圆偏振光。若观察者面对着平面来看，则入射的圆偏振光写成为平面内的左旋圆偏振光，这时观察者是顺着入射光观察，故右旋变左旋 两束线偏振光经理想金属反射后，则 左旋圆偏振光。 （3）经金属反射后的左旋圆偏振光，经波片后出射的光振动为： Ⅰ、Ⅲ象限的线偏振光，与轴成方向振动。 这时线偏振光的振动方向与起偏器的透振方向垂直，光线截止了。即I为0。 这也就是光隔离器的基本原理。 24．（1） （2）通过波片后，使x轴相位相对于y轴相位移动了，使得偏振光变成了线偏振光，于是： 在处的最大光强为： 所以入射光强中非偏振部分所占比例为： 25．（1）线偏振器的判断； 把两个光学元件放在光源和光屏之间，转动后一个，当出现两次消光，这两个光学元件便是偏振器。 （2）长的判定 将两个线偏振器前后放置在光源和光屏之间，再把一个光学器件放在这两个线偏振器中间转动，光强始终不变的就是片。 （3）片的判定 同上，把光学器件放在两个偏振器之间转动，并调整线偏振器的位置，在转动一周的过程中，出现两次消失就是片。 （4）最后剩下的一个就是圆偏振器。 26． 27．右旋椭圆偏振光。 长轴短轴= 28．对于长短轴之比为，长轴沿着X轴的右旋椭圆偏振光的电场分量为： 故 琼斯矩阵为： 左旋椭圆偏振光 ， 沿着X轴的线偏振光，其振动为椭圆偏振光的X分量振幅的2倍。