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高中物理选修3-4课时作业3:13.6 光的偏振

6 光的偏振
一、选择题(1题为单选题,2~4题为多选题)
1.一束光由真空入射到平面玻璃上,当其折射角为30°时,反射光和折射光恰好是振动方向互相垂直的偏振光。

因此,可以推断出玻璃的折射率为()
A.2B.3
C.
3
2D.
3
3
2.“假奶粉事件”曾经闹得沸沸扬扬,奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定糖量。

偏振光通过糖水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量值与标度值相比较,就能确定被测样品的含糖量了,如图所示,S 是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,最后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法中正确的是()
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于αD.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α
3.如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2。

现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束1和透射光束2恰好垂直。

在入射光线的方向上加偏振片P,偏振片与入射光线垂直,其透振方向在纸面内,这时看到的现象是()
A.反射光束1消失
B.透射光束2消失
C.反射光束1和透射光束2都消失
D.偏振片P以入射光线为轴旋转90°角,透射光束2消失
4.如图所示是一种利用温度敏感光纤测量物体温度的装置,一束偏振光射入光纤,由于温度的变化,光纤的长度、芯径、折射率发生变化,从而使偏振光的偏振方向发生变化,光接收器接收的光强度就会变化。

关于这种温度计的工作原理,正确的说法是()
A.到达检偏器的光的偏振方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大
B.到达检偏器的光的偏振方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小
C.到达检偏器的光的偏振方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越大,表示温度变化越小
D.到达检偏器的光的偏振方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越大,表示温度变化越大
二、非选择题
5.一束光由真空入射到平面玻璃上,当其折射角为30°时,反射光恰好发生完全偏振(反射光线与折射光线垂直),由此可以计算出玻璃的折射率是多少?此时的入射角称为起偏角,也叫布儒斯特角,试求折射率为n的介质的布儒斯特角的通用表达式。

[答案]
一、选择题(1题为单选题,2~4题为多选题)
1.[答案]B
[解析]由题意推断此时的入射角为60°,根据公式n =sin60°sin30°=3。

2.[答案]ACD
[解析]A 、B 之间不放糖溶液时,自然光通过偏振片A 后,变成偏振光,通过B 后到O .当在A 、B 间放糖溶液时,由于溶液的旋光作用,使通过A 的偏振光振动方向转动了一定角度,到达O 处的光强会明显减弱;但当B 转过一个角度,恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时,O 处光强又为最强,故B 的旋转角度即为糖溶液的旋光度;因为A 、B 的偏振方向一致,故转动偏振片A 也可以。

3.[答案]AD
[解析]自然光射到界面上,当反射光与折射光垂直时,反射光和折射光的偏振方向相互垂直,且反射光的偏振方向与纸面垂直,折射光的透振方向与纸面平行,因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片P 时,因垂直于纸面无光;反射光束1消失,A 正确,B ,C 均错误;偏振片转动90°,平行于纸面内的光消失,则透射光束2消失,D 正确。

4.[答案]AC
[解析]温度变化越大,光纤的各个物理参量变化越大,光的偏振方向变化越大,光接收器接收的光强度会越小。

二、非选择题
5.[答案]3 θ1=arctan n
[解析]光由空气进入玻璃,光路图如图所示,根据折射定律可得n =sin θ1sin θ2
,而θ1+θ2=90°
所以n =sin θ1sin θ2
=cot θ2 由题意知θ2=30°n =cot30°= 3
所求的布儒斯特角为θ1,所以由n =sin θ1sin θ2
=tan θ1 可得表达式为θ1=arctan n。

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