Тема 3. Поляризация света

1. На стеклянную пластинку с показателем преломления n =1,54 падает луч естественного света. Определить угол между падающим и отраженным лучами, если отраженный луч максимально поляризован. Пластинка находится в воздухе.

2. Угол преломления луча в жидкости равен 36⁰. Определить показатель преломления этой жидкости, если отраженный от ее поверхности луч при этом угле падения максимально поляризован.

3. Угол полной поляризации при отражении света в воздух от поверхности некоторого вещества равен 56⁰20’. Определить скорость распространения света в этом веществе. Вещество изотропное.

4. Под каким углом должен отразиться световой луч от корунда, чтобы оказаться полностью поляризованным? Показатель преломления корунда равен 1,77.

5. На стеклянную пластинку с показателем преломления n = 1,7 падает из воздуха свет под углом, соответствующим полной поляризации отраженного луча. На сколько надо изменить угол падения, чтобы добиться полной поляризации отраженного луча в случае, когда стеклянная пластинка помещена в сосуд с водой? Показатель преломления воды равен 1,33.

6. Луч света, идущий в стеклянном сосуде, наполненном серной кислотой, отражается от поверхности стекла. При каком угле падения отраженный свет максимально поляризован? Показатель преломления серной кислоты равен 1,43, стекла – 1,52.

7. Луч света падает на поверхность воды, показатель преломления которой равен 1,33. На какой угловой высоте над горизонтом должно находиться Солнце, чтобы поляризация солнечного света, отраженного от поверхности воды, была максимальной?

8. Найти угол между главными плоскостями николей, если известно, что световой поток, выходящий из анализатора, составляет 50% от светового потока, прошедшего через поляризатор.

9. Определить, на сколько процентов уменьшится яркость светового пучка после прохождения через призму Николя, если на призму падает естественный свет, а потери энергии, связанные с поглощением и отражением света в николе, составляют 12%?

10. Угол между главными плоскостями двух николей равен 30⁰. Как и во сколько раз изменится яркость света, прошедшего через два николя, если их главные плоскости расположить под углом 60⁰?

11. В результате пропускания естественного света через две призмы Николя его яркость уменьшилась в 9 раз. Определить угол между главными плоскостями николей. Потери энергии, связанные с поглощением и отражением света, в каждом николе составляют 10%.

12. На пути естественного света поставлены поляризатор и анализатор (призмы Николя). Угол между главными плоскостями николей равен 60⁰. Определить, как и во сколько раз изменится яркость света после прохождения николей, если потери на поглощение и отражение в каждой призме составляют 10%.

13. В результате прохождения естественного света через николь-поляризатор и николь-анализатор интенсивность прошедшего света составила 30% от начальной интенсивности. Определить угол между главными плоскостями николей, если известно, что каждый николь поглощает и отражает 10% падающего на него светового потока.

14. Яркость светового пучка после прохождения естественного света через две призмы Николя уменьшилась в 5,4 раза. Определить процент потерь светового потока в связи с поглощением и отражением света в каждом николе, если угол между главными плоскостями николей составляет 45⁰.

15. Предельный угол полного внутреннего отражения пучка света на границе жидкости и воздуха равен 45⁰. Определить угол Брюстера при падении луча из воздуха в жидкость.

16. Угол Брюстера при падении света из жидкости на поверхность стекла равен 47⁰. Определить скорость распространения света в жидкости. Показатель преломления стекла равен 1,50.

17. Во сколько раз изменится интенсивность естественного света, прошедшего поляризатор и анализатор, если угол между их плоскостями равен: 1) 30⁰; 2) 45⁰; 3) 60⁰? Поглощением света пренебречь.

18. Угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора равен 45⁰. Какой угол следует установить между этими плоскостями, чтобы интенсивность света, вышедшего из анализатора, 1) увеличилась в два раза; 2) уменьшилась в два раза?

19. Чему равен угол между плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего поляризатор и анализатор, уменьшилась 1) в два раза; 2) в четыре раза? Поглощением света пренебречь.

20. Интенсивность света, проходящего через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 30⁰, уменьшается в 3.3 раза. Какая часть падающего потока теряется в каждом из николей?

21. Луч света проходит через жидкость, налитую в стеклянный сосуд и отражается от его дна. Отраженный луч полностью поляризован при угле падения 42⁰37’. Определить: 1) показатель преломления жидкости; 2) угол падения луча на дно, соответствующий полному внутреннему отражению. Показатель преломления стекла 1,5.

22. Определить угол полной поляризации при отражении света от стеклянной пластинки, находящейся 1) в воздухе; 2) в воде. Показатель преломления стекла равен 1,5; показатель преломления воды – 1,33.

23. Естественный свет последовательно проходит через два поляроида. Без учета потерь на поглощение и отражение интенсивность света, выходящего из второго поляроида, уменьшилась в 4 раза. Определить угол между главными плоскостями поляроидов.

24. Естественный свет интенсивностью J₀ проходит через два слабо поглощающих поляроида. Чему равна интенсивность J выходящего света, если: 1) главные плоскости поляроидов параллельны друг другу; 2) угол между плоскостями составляет 45⁰; 3) угол между плоскостями составляет 90⁰?

25. Как связаны между собой угол падения  и угол преломления , если отраженный от поверхности диэлектрика свет полностью поляризован? Сделать чертеж.