第一章波的基本性质一.填空题1 某介质的介电常数为，相对介电常数为r，磁导率为，相对磁导率为r，则光波在该介质中的传播速度v（1） ；该介质的折射率n（rr） 。2 单色自然光从折射率为n1的透明介质1 入射到折射率为n2的透明介质2 中，在两介质的分界面上，发生（反射和折射） 现象；反射角r、 透射角t和入射角i的关系为 （ri，12sinsinitnn） ；设12,分别为光波在介质1、介质 2 中的时间频率，则12和的关系为（12=） ；设12,分别为光波在介质 1、介质 2 中的波长，则12和的关系为（1122nn） 。3 若一束光波的电场为152cos 210zEjtc, 则，光波的偏振状态是振动方向沿（y 轴）的（线）偏振光；光波的传播方向是（z 轴）方向；振幅是（ 2 ）v m；频率是（1510）Hz；空间周期是（73 10）m；光速是（8310）m/s。4 已知为波长632.8nm 的 He-Ne 激光在真空中的传播速度为3.0x108m/s，其频率为 4.74x1014Hz；在折射为 1.5 的透明介质中传播速度v 为 2.0x108m/s ，频率为4.74x1014Hz ，波长为421.9nm ；5 一 平 面 单 色 光 波 的 圆 频 率 为 、 波 矢 为k， 其 在 真 空 中 的 光 场E 用 三 角 函 数 表 示 为)cos(0rktEE，用复数表示为)(exp0trkiEE；若单色球面 (发散 )光波的圆频率为 、波矢为k，其在真空中的光场E 用三角函数表示为)cos()(1rktrEE，用复数表示为)(exp1trkirEE；6 一光波的波长为500nm，其传播方向与x 轴的夹角为300，与 y 轴的夹角为600，则其与 z 轴的夹角为900，其空间频率分别为1.732x106m-1、1x106m-1、0 ；7 玻璃的折射率为n1.5，光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为_；光从玻璃射向空气时的布儒斯特角为 _。8 单色自然光从折射率为n1的透明介质1 入射到折射率为n2的透明介质2 中，在两介质的分界面上，发生现象；(),()()rti反射角透射角 和入射角的关系为；设12,分别为光波在介质1、介质 2 中的时间频率，则12和的关系为；设12,分别为光波在介质1、介质 2 中的波长，则12和的关系为。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 43 页二.选择题1 0exp()EEitkz与0exp()EEitkz描述的是（C ）传播的光波。A. 沿正z方向；B. 沿负z方向；C. 分别沿正z和负z方向；D. 分别沿负z和正z方向。2 光波的能流密度S正比于（B ） 。AE或HB2E或2HC2E，与H无关D2H，与 E 无关3 在麦克斯韦方程组中，描述法拉第电磁感应定律的方程是：（ C ） 。A . D；B . 0B；C . BEt；D . DHjt4 若某波长的光在某介质的相对介电常数为r，相对磁导率为r，则该光在该介质中的折射率为（B ） 。A . 1rrn；B . rrn；C . rn；D . 1rn5 某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于45 ，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是（ D ） 。A . 小于 45 ；B. 30C. 45；D. 大于 456 在麦克斯韦方程组中，说明磁场是无源场的方程是：（B ） 。A . D；B . 0B；C . BEt；D . DHjt7 若某波长的光在某介质的介电常数为，磁导率为，则该光在该介质中的传播速度为（A ） 。A . 1v；B . v；C . v；D . 1v8 在介质 1 和 2 的分界面上（法线表示为n） ，若无面电荷和面电流，下列关系正确的是（B ） 。A . 12()0nBB；B . 12()0nDD；C . 12()0nEE；D . 12()0nHH9 全反射时，在折射率小的介质中的电场( )。B 。A等于零B随离界面距离的增加按指数规律衰减C等于常数D随离界面距离的增加按指数规律增加10 自然光在界面发生反射和折射，当反射光为线偏振光时，折射光与反射光的夹角必为( )。D ABBCC3D211 当光波在两种不同介质中的振幅相等时，D 。A. 其强度相等 B. 其强度不相等C. 不确定 D. 其强度比等于两种介质的折射率之比12 光从折射率小介质中正入射到折射率大的介质表面时，相对于入射光的电场和磁场，反射光的C 。A电场和磁场都无相位变化 B. 电场和磁场都有相位突变C. 电场有相位突变，磁场无相位变化 D. 电场无相位变化，磁场有相位突变13 在相同时间内，同一单色光在空气和在玻璃中C 。A. 传播的路程相等，走过的光程相等。B. 传播的路程相等，走过的光程不相等。C. 传播的路程不相等，走过的光程相等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 43 页D. 传播的路程不相等，走过的光程不相等。14 光在界面发生反射和透射，对于入射光、反射光和透射光，不变的量是D 。A波长 B波矢 C强度 D频率15 6. 光波的能流密度S正比于B 。AE或HB2E或2HC2E，与H无关D2H，与 E 无关三.名词解释1 半波损失：在小角度入射(1 分)或掠入射 (1 分)两种情况下，光波由折射率小的媒质（光疏媒质）进入折射率大的媒质（光密媒质）时，反射光和入射光的振动方向相反，这种现象通常称为“半波损失”。(1分) 2 全 反 射：光从光密介质入射到光疏介质，并且当入射角大于临界角时，在两个不同介质的分界面上，入射光全部返回到原介质中的现象，就叫全反射。3 折射定律：折射光位于由入射光和法线所确定的平面内。折射光与入射光分居在法线的两侧。折射角与入射角满足：nnIIsinsin。4 坡印亭矢量（ 34、辐射强度矢量） ：它表示单位时间内，通过垂直于传播方向的，单位面积的电磁能量的大小。它的方向代表的是能量流动的方向，BES1。5 发光强度：辐射强度矢量的时间平均值)(I。6 反射定律：反射光线位于由入射光线和法线所确定的平面内；反射光线和入射光线位于法线两侧；反射角与入射角绝对值相等，符号相反，即II。7 相 速 度：等相面的传播速度。8 群 速 度：振幅恒值点的移动速度。四.简答题1 电磁场波动方程的数学表示式电场的波动方程：012222tEvE；磁场的波动方程：012222tBvB2 平面波、球面波、柱面波的一般式平面波：trkiAEexp；球面波：trkirAEexp1；柱面波：trkirAEexp13 电磁波是如何相互激发产生的变化的电场产生交变的磁场，交变的磁场产生变化的电场，从而，电场和磁场相互激发，以一定的速度由近及远传播开来就形成了电磁波。4 原子发光特点实际原子发出的是一段儿一段儿有限大的波列；振幅在持续时间内保持不变或变化缓慢；前后波列精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 43 页tDjHtBEBD0之间没有固定的相位关系；各个波列的振动方向不同。5 平面电磁波性质平面电磁波是横波kBE，并且构成右手螺旋系E和B同相位6 各向同性均匀介质的物质方程表示式及各个物理量的意义Ej电导率；ED介电常数；HB磁导率7 微分形式的麦克斯韦方程组及各物理量的意义D电感强度；B磁感强度；E电场强度；H磁场强度；自由电荷体密度；j传导电流密度；tD位移电流密度。8 何为平面波？写出真空中波长为500nm振幅为 2 的单色平面波的表达式。 （6 分）答：等相面为平面的简谐波为平面波。6152cos 4 101.2 10Ezt9 画出菲涅耳曲线，并由图分析反射光和透射光的位相变化。（光由光疏进入光密媒质）解：菲涅耳曲线如下图所示t，t在入射角 1为任何角度时均大于0，说明透射光的相位与入射光相位相同，既无相位变化；(1 分) r0 说明反射光的垂直分量与入射光的垂直分量相位差；(1 分) 10 说明反射光的平行分量无相位变化， 1B时 rCICNICICNICI DNI2CI37 波片 “ 快轴 ” 的物理意义是A 。A.电场振动方向沿快轴方向的光波具较快的传播速度、较小折射率。B.磁场振动方向沿快轴方向的光波具较快的传播速度、较大折射率。C.k方向沿快轴方向的光波具较快的传播速度、较小折射率。D.s方向沿快轴方向的光波具较快的传播速度、较大折射率。38 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时光强呈极小，当其中一偏振片慢慢转动180 时，透射光强度发生的变化为B 。A 光强单调增加B 光强先增加，后又减小至极小。C 光强先增加，后减小，再增加D 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至极小39 光束经渥拉斯顿棱镜后，出射光只有一束，入射光应为D 。A自然光 B部分偏振C圆偏振光 D线偏振光40 线偏振光通过半波片后，一定是B 。 A圆偏振光 B线偏振光C椭圆偏振光 D自然光41 自然光通过半波片后，一定是D 。 A线偏振光 B圆偏振光C椭圆偏振光 D自然光42 使一光强为I0 的平面偏振光先后通过两个偏振片P1 和 P2， 如果 P1 和 P2 的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是和 90 ，则通过这两个偏振片后的光的强度I 是C 。A. 20cos21I B. 0 C. )2(sin4120ID. 20sin41I精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 43 页43 .如图所示，当偏振片P 旋转一周时，若I 变，但是无消光现象，则入射光是 D 。A部分偏振光 B椭圆偏振光 C圆偏振光 D部分偏振光或椭圆偏振光44 一束圆偏振光通过1/4 波片后为B 。A 圆偏振光B 线偏振光C 椭圆偏振光 D 自然光45 一束光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和 P2，若 P1和 P2的偏振化方向的夹角为30 ，则透射偏振光的光强是D 。A 041I B 043IC 081I D)083I46 一束线偏振光垂直射入半波片，该线偏振光的偏振方向与半波片的光轴之间的夹角为30o，这束光通过半波片后为B 。A 圆偏振光 B 线偏振光C 椭圆偏振光 D 自然光47 沿 Z 轴方向施加电场的KDP 晶体一般呈B 。A单轴晶体 B双轴晶体C各向同性晶体 D均匀媒质48 一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图）， 设入射角等于布懦斯特角i0， 则在界面 2 的反射光B 。 A.是自然光B.是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面C. 是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面D. 是部分偏振光。49 在各向异性晶体中，E、D的方向D 。A一定不同 B一定相同C互相垂直 D不一定相同50 对左旋圆偏振光，A 。A. E、H都左旋 B. E左旋、H右旋C. E右旋、H左旋 D. E、H都右旋9. 光在介质中传播时，将分为o 光和 e 光的介质属 A 。A单轴晶体 B双轴晶体 C各向同性晶体 D均匀媒质13. 光束经渥拉斯顿棱镜后，出射光只有一束，入射光应为 D 。120i精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页，共 43 页A自然光 B部分偏振 C圆偏振光 D线偏振光17. 线偏振光通过半波片后，一定是 B 。 A圆偏振光 B线偏振光 C椭圆偏振光 D自然光19. 在晶体中至少存在 C 个方向， 当场强度E沿这些方向时，E与相应的电位移矢量D的方向相同。A1 B2 C3 D4 三.名词解释1 光轴：当光在晶体中沿某方向传播时不发生双折射，晶体内这种特殊方向称之为光轴。2 晶体的磁光效应：媒质因磁场而引起的折射率变化，称为磁光效应。3 晶体的电光效应：媒质因电场而引起的折射率变化，称为电光效应。4 寻常光：EoDo， lsolko (1分 ) ；即折射率与lk方向无关，与各向同性媒质中光传播情况一样(2分) ，故称为“寻常光”5 非寻常光：一般情况下Ee不平行于De(1 分) ，lke不平行于 lse(1 分) ，折射率随lk的方向改变，与各方向同性媒质中光传播情况不同，故称为“非寻常光”。(1 分) 6 线偏振光的方位角：线偏振光的振动面与入射面间的夹角称为线偏振光的方位角。7 补偿器 ：改变偏振态的器件叫补偿器。8 线偏振光：电矢量E 的方向永远保持不变(1 分) ，即在任一时刻，沿波传播方向上，空间各点E 矢量末端在 x,y 平面上的投影是一直线(1 分) ；或在空间任一点E 的端点在相继各时刻的轨迹是一直线，这种电磁波在光学上称为线偏振光。(1 分)9 圆偏振光：电矢量E 的端点所描述的轨迹是一个圆(1 分)：即在任一时刻，沿波传播方向上，空间各点 E 矢量末端在x,y 平面上的投影是一个圆；(1 分) 或在空间任一点E 的端点在相继各时刻的轨迹是一个圆，这种电磁波在光学上称为圆偏振光。(1 分) 10 全偏振现象（15、 布儒斯特角）： 当入射光是自然光， 入射角满足o9021时，0Pr，0sr，即反射光中只有S波，没有P波，这样的现象就叫全偏振现象。此时的入射角即为布儒斯特角B，12tannnB11 马吕斯定律： 从起偏器出射的光通过一检偏器，透过两偏振器后的光强I随两器件透光轴的夹角而变化，即20cosII称该式表示的关系式为马吕斯定律。12 双 折 射：一束光射向各向异性的介质中，分为两束的现象。13 晶体的主平面：光线在晶体中的传播方向与晶体光轴组成的平面称为该光线的主平面。14 晶体的主截面：晶体光轴和晶面法线组成的面为晶体的主截面。15 晶体的光轴：晶体中存在的一个特殊的方向，当光在晶体中沿此方向传播时不产生双折射现象。16 二向色性：有些各向异性的晶体对不同振动方向的偏振光有不同的吸收系数，这种特性称为二向色性；晶体的二向色性还与波长有关，即具有选择吸收特性；此外，一些各向同性介质在受到外界作用时也会产生各向异性，并具有二向色性。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 37 页，共 43 页四.简答题1 为什么在各向异性晶体中光波的相速度与能量传递速度不同？两者在方向和大小上有何关系？解：一般晶体中三个主折射率121n，222n，323n，不完全相等，(1 分) 导致 D 和 E 在一般情况下不平行， 使得光能流方向 (光线方向 ) sl与光波法线方向kl一般不重合， (1 分) 即光能不沿波法线方向而是沿光线方向传播，等相面前进的方向（法线方向）既然与光能传播方向（光线方向）不同，(1 分)其对应的速度 相速度（pV）与光线速度（rV）也就不同， (1分) 两者在方向上有一夹角为（D，E间夹角）大小关系如下：cosrpVV(1 分) 2 简述波带片与透镜的区别与联系。波带片：焦距不是单值的，因此一平行光入射到这种波带片上，在许多位置上都会出现亮点，有一系列虚焦点。成像时在像点周围会形成一些亮暗相间的同心环。(3 分)透镜：焦距是单值的，因此一平行光入射到透镜上只有一个亮点，成像时也只是一个亮点。(2 分)3 利用片堆产生偏振光的方法其原理是什么？(4 分) 它是由一组平行玻璃片叠在一起构成，自然光以布鲁斯特角入射并通过片堆，因透过片堆的折射光连续以相同条件反射和折射，每通过一次界面，都从折射光中反射掉一部分垂直分量，(3分) 最后使通过片堆的折射光接近一个平行于入射面的平面偏振光。(1 分) 4 简述利用反射，折射产生偏振光的基本原理是什么？(4 分) 解：反射：如果光以布鲁斯特角入射到界面上，则反射光无平行分量，只有垂直分量，产生偏振光。（2分）折射：光通过单轴晶体时，在晶体内有一束光分成两束，通常两束光的传播速度不等，传播方向不同，两光束均为 100% 线偏振光，其光振动方向相互垂直。因此只要能把晶体内的这两个正交模式的光在空间分开，就可利用它制成偏振器。（2 分）5 自然光和圆偏振光都可看成是振幅相等、振动方向垂直的两线偏振光的合成，它们之间的主要区别是什么？答：合成自然光的两线偏振光之间无固定相位差（3 分） ， 而合成圆偏振光的两线偏振光之间有固定相位差，且为2。 （3 分）6 在激光级联放大系统中，利用法拉第效应的光隔离器的工作原理是什么？答：利用法拉第效应的光隔离器的结构示意图如图所示，让偏振片P1与 P2的偏振化方向之间成45 0夹角， （2 分）调整磁感应强度B，使通过磁致旋光材料后的光的振动面相对P1的偏振化方向转过45 0，刚好能通过 P2； （2 分）但对于从后面光学系统（下级激光系统）各界面反射回来的光，经P2和磁致旋光材料后，其光的振动面又要再一次旋转45 0，而旋转后的振动面正好与P1的偏振化方向垂直，不能返回到上级激光系统，从而起到光隔离作用。 （2分）7 利用片堆产生偏振光的方法其原理是什么？(4 分) 它是由一组平行玻璃片叠在一起构成，自然光以布鲁斯特角入射并通过片堆，因透过片堆的折射光连P2P1磁 致 旋 光 材料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 38 页，共 43 页续以相同条件反射和折射，每通过一次界面，都从折射光中反射掉一部分垂直分量，(3 分) 最后使通过片堆的折射光接近一个平行于入射面的平面偏振光。(1 分) 8 平面波正入射， 光轴平行于正单轴晶体的晶面时，画出折射率椭球和折射率曲面，标出反射波矢 （kr）透射波矢（ kt）及 o 光、 e 光的传输方向（ So,Se）并分析光线通过晶体后偏振态是否改变。解：d-n 曲面（椭球法）(3 分)k-n 曲面（斯涅耳作图法）(3 分)enn0，有光程差，偏振状态发生改变。(1 分)9 简述利用反射，折射产生偏振光的基本原理是什么？(4 分) 解：反射：如果光以布鲁斯特角入射到界面上，则反射光无平行分量，只有垂直分量，产生偏振光。（2分）折射：光通过单轴晶体时，在晶体内有一束光分成两束，通常两束光的传播速度不等，传播方向不同，两光束均为 100% 线偏振光，其光振动方向相互垂直。因此只要能把晶体内的这两个正交模式的光在空间分开，就可利用它制成偏振器。（2 分）10 画图说明片堆产生偏振光的方法其原理是什么？解：菲涅耳曲线由菲涅耳曲线可知：当入射角i=B时， r=0,反射光无平行分量，只有垂直分量。(1 分) 自然光从B角入射到片堆上，只有平行分量通过，垂直分量部分被反射掉，(1 分) 再经过平玻璃平行分量通过，垂直分量部分被反射掉，经过一系列平玻璃后出射光只剩平行分量，由此产生了偏振光。(1 分) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 39 页，共 43 页11 一观察者站在水池边观看从水面反射来的太阳光，若以太阳光为自然光，则观察者所看到的反射光是自然光，线偏振光还是部分偏振光？它与太阳的位置有什么关系？为什么？（1）当入射角B1时，反射光为线偏振光，(2 分) 因此时RRR0/oBBtg53133.1即当o531时反射光为线偏振光。(3 分)（2）当RRo/1190,0 和反射光为自然光。(3 分)（3）其他角度时，反射光为部分偏振光。(2 分) 12 平面波正入射，光轴垂直于正单轴晶体的晶面时，画出折射率椭球和折射率曲面，标出反射波矢kr，透射波长 kt，o 光、 e 光传输方向（ So ,Se）并画图说明光线通过晶体后偏振态是如何改变的。（7 分）解：(3 分)因为 平面为一个圆， 所以 no=ne P 平面光线没有分开， k0kesose且 no=ne，所以无光程差， 无相位差，因此偏振方向不改变，偏振状态不改变。(1 分) 13 由平行平面玻璃片叠在一起所构成的“ 片堆 ” 产生偏振光的原理？答：采用 “ 片堆 ” 可以从自然光获得偏振光。其工作原理是：“ 片堆 ” 是由一组平行平面玻璃片叠在一起构成的，当自然光以布儒斯特角(B)入射并通过 “ 片堆 ” 时，因透过 “ 片堆” 的折射光连续不断地以布儒斯特角入射和折射，每通过一次界面，都会从入射光中反射掉一部分振动方向垂直于入射面的分量，最后使通过 “ 片堆 ” 的透射光接近为一个振动方向平行于入射面的线偏振光。14 在同一种介质中，有电场数值为E 的圆偏振光和电场振幅为E 的线偏振光。给出两束光的强度关系并简要说明其原因。答: 圆偏振光的强度为线偏振光强度的两倍。原因：电场为E 的圆偏振光可以分解为两个振动方向互相垂直、电场振幅为E 的线偏振光，因为这两束线偏振光的强度相等，且偏振方向互相垂直，不会发生干涉，故圆偏振光的强度就等于上述为两束线偏振光的强度之和，也就是一束线偏振光强度的两倍。15 自然光和圆偏振光都可看成是传播方向相同、振幅相等、振动方向垂直的两线偏振光的合成，它们之间的主要区别是什么？答：合成自然光的两线偏振光之间无固定相位差，而合成圆偏振光的两线偏振光之间有固定相位差，且为2。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 40 页，共 43 页16 应用已知透振方向的偏振片和已标明快轴方向的波片各一片，如何分辨出椭圆偏振光与部分偏振光？答：先将未知光通过偏振片，旋转偏振片一周，找出出射光强最大的透振方向，让1/4 波片的快轴方向与偏振片的此透振方向平行，再将偏振片移动到1/4 波片后，并旋转偏振片一周，出射光有消光位置的入射光为椭圆偏振光，出射光无消光位置的入射光为部分偏振光。17 应用已知透振方向的偏振片，怎样用实验方法区别标出快轴方向的1/2 波片和 1/4 波片？答：将一个偏振片P1置于待测波片K 之前 ,使其透振方向与波片的快轴成45 角。自然光经P1后成为光矢量与波片快轴成45 角的线偏振光，入射在待测波片K 上，若出射光为圆偏振光，则K 为 1/4 波片；若出射光仍为线偏振光，则K 为 1/2 波片。为了鉴别出射光是圆偏振光还是线偏振光，可在待测波片K后面再放置一个检偏器P2，将 P2对着出射光旋转一周即可鉴别。在 P2旋转过程中， 前者的出射光强不变，后者有两次消光。18 记单轴晶体的主折射率0,xyzennnnn，“ 寻常光的折射率为0n，非寻常光的折射率为en” 这一说法对吗？为什么？答：如果记单轴晶体的主折射率0,xyzennnnn， 则“ 寻常光的折射率为0n，非寻常光的折射率为en” 这一说法不对。“ 寻常光的折射率为0n” 是对的，但非寻常光的折射率则因波矢K与光轴的夹角而定。K与光轴垂直时，非寻常光的折射率为en；K与光轴平行时，两列光波的折射率为都为0n； 一般情况下，非寻常光的折射率介于0n、en之间，因此不能说非寻常光的折射率一定为en。19 鉴别五种单色偏振态光的方法：将入射光直接通过偏振片，旋转偏振片一周，出射光强有消光位置的入射光是线偏振光;出射光强不变化的是自然光或圆偏振光;出射光强有变化，但无消光位置的入射光是部分偏振光或椭圆偏振光。将自然光或线偏振光连续通过/4 波片和偏振片，旋转偏振片一周，出射光强有消光位置的入射光是圆偏振光 ;出射光强不变化的是自然光。部分偏振光或椭圆偏振光先通过偏振片，旋转偏振片一周，找出光强极大或极小的位置，再上/4 波片，让波片的光轴与偏振片透振方向一致，再将偏振片放到波片后面，旋转偏振片一周，出射光强有消光位置的入射光是椭圆偏振光，否则为部分偏振光。20 怎样用两个偏振片和一个白色光源来区别两块石英晶片是垂直于光轴还是平行于光轴切割的。答：当石英晶片是垂直于光轴切割的，会产生旋光色散现象。当石英晶片是平行于光轴切割的，会产生双折射现象。21 产生偏振光的方法有哪几种？利用光的反射和折射利用各向异性晶体的双折射利用某些晶体的二向色性22 在激光级联放大系统中，利用法拉第效应的光隔离器的工作原理是什么？答：利用法拉第效应的光隔离器的结构示意图如图所示，让偏振片P1与 P2的偏振化方向间成45 0夹角，调整磁感应强度B，使经过法拉第盒出来的光的振动面相对P1P2P1磁 致 旋光材料精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 41 页，共 43 页的偏振化方向转过45 0，刚好能通过P2；但对于从后面光学系统（下级激光系统）各界面反射回来的光，经 P2和法拉第盒后， 其光矢量与P1的透振化方向垂直，不能返回到上级激光系统，从而起到光隔离作用。23 说明自然旋光现象和磁致旋光现象的重要差别。答：线偏振光通过自然旋光介质时，偏振面旋转方向与光的传播方向无关。往返通过同一自然旋光介质时，因旋转角相等而旋向相反会互相抵消。但是磁光效应所产生的振动面旋转方向与磁场B 的方向和传播方向有关，当磁场方向一定，往返通过同一磁光介质时，旋转角加倍。利用了这个特点可加强磁光效应。24 产生偏振光的方法利用折反射产生线偏振光；利用二向色性产生线偏振光；利用双折射产生线偏振光；利用光的色散产生线偏振光。25 波片的分类方法、作用、材料常用材料：云母分类：全波片、半波片、41波片（1）全波片：相位延迟m2的波片。其作用是：产生2整数倍的相位延迟，不改变入射光的偏振态。（2）半波片：相位延迟m2的波片。其作用是：使入射的线偏振光振动方向发生改变；使入射的圆偏振光改变旋向。（3）41波片：相位延迟22m的波片。其作用是：改变偏振类型。26 自然光获取圆偏振光或椭圆偏振光的方法（1）自然光获取椭圆偏振光：自然光先通过一个起偏器，产生线偏振光，再通过一个41波片，波片的的快（慢）轴与起偏器的透光轴夹角不为0和45时，出射椭圆偏振光。（2）自然光获取圆偏振光：自然光先通过一个起偏器，产生线偏振光，再通过一个41波片，当波片的的快（慢）轴与与起偏器的透光轴夹角为45时，出射圆偏振光。27 测定线偏振光振动方向的方法答：装置如图，旋转检偏器，并将检偏器停在消光位置，则被测线偏振光振动方向恰与检偏器透光轴1P方向垂直。28 椭圆偏振光（或圆偏振光）的旋向如何判定答：0sin右旋，0sin左旋，2129 区别椭圆偏振光、自然光+椭圆偏振光、自然光+线偏振光的方法答：将检偏器停在透射光强最大位置之后，在检偏器前放入41波片，并使它的快轴与检偏器透光轴平行，然后转动检偏器进行观察。当待测线偏振光检偏器光电倍增管1P检偏器接收器41波片待区分光精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 42 页，共 43 页椭圆偏振光入射时，通过41波片后变成了线偏振光，转动检偏器可以看到有两个消光位置；当线偏振光与自然光混合而成的部分线偏振光入射时，通过41波片后仍为部分线偏振光，若将波片转过45，它将变为部分圆偏振光，因此检偏器转动时光强不变；当椭圆偏振光与自然光混合而成的部分椭圆偏振光入射时，通过41波片后将变为部分线偏振光，若将41波片转过 45，它仍然是部分椭圆偏振光，因此转动检偏器时仍然出现光强的明暗变化。30 某线偏振光在真空中的波长为 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。试问：方解石晶体中寻常光和非寻常光的波长分别为多少？31 光强为I0的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3后，光强变为I0/8，已知 P1和 P3的偏振方向互相垂直，试问： P1和 P2偏振方向的间夹角为多少？32 什么是法拉第效应？什么是科尔效应？（6 分）33 一束线偏振光垂直于晶面射入负单轴晶体后，分解成o 光和 e 光，传播速度快的是o 光还是 e 光？为什么？34 简述法拉第效应及其不可逆性。精选学习资料 - 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