Question

高中物理光学 小白提问

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时针转过，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度角，透射光束2消失

打答案是AD 求解析 还有“其透振方向在纸面内”是什么意思？？

Answer 1

答案是A，D是不正确的。

这题目对高中生来说有点难了吧。以下是解释：

先介绍偏振光的概念。光线传播方向与法线形成的平面叫入射面。从物理光学的角度来说，所有的光波振动都可以被分解为两个矢量的叠加，垂直于入射面的S偏振光和平行于入射面的P偏振光。题目中因为法线与入射光线形成的入射面与纸面平行，因此说的“其透振方向在纸面内”指的就是让P光透过。

第二个概念是布鲁斯特角。当光束1和2垂直时，此时的入射角成为布鲁斯特角。这时候反射光均为S光（光的振动方向与纸面垂直），透射光既含S光，也含P光。

理解了这两个概念，答案就比较好选了。加了偏振片之后，因为“偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内”，所以偏振片之后的光只有P光，无S光。因此反射光（光束1，S光）消失。旋转偏振片90度以后，光通过偏振片后为S光，光束1和2都不会消失。但光束2的偏振态为S。

如有疑问，请继续提问。谢谢。

Answer 2

上2楼的都不了解高中课程，我来说下选修3-4中光学的这类题
S发出的光不加P，是自然光（太阳光或白炽灯光），包括各种振动方向，当反射光束1和透射光束2恰好垂直时反射光束1和透射光束2都是偏正光，且偏振方向垂直——反射光振动方向垂直于纸面，折射光振动方向在纸面内。
当加上P，“其透振方向在纸面内”，即没有反射光束1（反射光振动方向垂直于纸面），当“偏振片P以入射光线为轴旋转90度”，透射光束2消失（P的方向垂直于纸面，能通过反射，而折射消失）不能选C，是因为“消折现反”
所以选AD

追问

额 请问为什么不加P时“反射光振动方向垂直于纸面 折射光振动方向在纸面内”？ 这个怎么知道？

Answer 3

这个知识点是大学光学才会用到，你只需要记住就可以，不必推导。
透振方向在纸面内，就是说光线经过滤光片后，只剩下在纸面所代表的平面内震动的那部分光线。