1,名詞解釋法拉第磁光效應(yīng)
法拉第磁光效應(yīng)是指:一束線偏振光在磁場作用下通過磁光材料時(shí)它的偏振面將發(fā)生旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)角θ正比于磁場沿著偏振光通過材料路徑的線積分θ=V·l式中V——材料的Verdet常數(shù)
2,法拉第發(fā)明了什么
【法拉第效應(yīng)】 法拉第效應(yīng)于1845年由M.法拉第發(fā)現(xiàn)。當(dāng)線偏振光(見光的偏振)在介質(zhì)中傳播時(shí),若在平行于光的傳播方向上加一強(qiáng)磁場,則光振動(dòng)方向?qū)l(fā)生偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角度ψ與磁感應(yīng)強(qiáng)度B和光穿越介質(zhì)的長度l的乘積成正比,即ψ=VBl,比例系數(shù)V稱為費(fèi)爾德常數(shù),與介質(zhì)性質(zhì)及光波頻率有關(guān)。偏轉(zhuǎn)方向取決于介質(zhì)性質(zhì)和磁場方向。上述現(xiàn)象稱為法拉第效應(yīng)或磁致旋光效應(yīng)。該效應(yīng)可用來分析碳?xì)浠衔?,因每種碳?xì)浠衔镉懈髯缘拇胖滦馓匦裕环ɡ谛?yīng)于1845年由M.法拉第發(fā)現(xiàn)。當(dāng)線偏振光(見光的偏振)在介質(zhì)中傳播時(shí),若在平行于光的傳播方向上加一強(qiáng)磁場,則光振動(dòng)方向?qū)l(fā)生偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)角度ψ與磁感應(yīng)強(qiáng)度B和光穿越介質(zhì)的長度l的乘積成正比,即ψ=VBl,比例系數(shù)V稱為費(fèi)爾德常數(shù),與介質(zhì)性質(zhì)及光波頻率有關(guān)。偏轉(zhuǎn)方向取決于介質(zhì)性質(zhì)和磁場方向。上述現(xiàn)象稱為法拉第效應(yīng)或磁致旋光效應(yīng)。該效應(yīng)可用來分析碳?xì)浠衔铮蛎糠N碳?xì)浠衔镉懈髯缘拇胖滦馓匦?;在光譜研究中,可借以得到關(guān)于激發(fā)能級(jí)的有關(guān)知識(shí);在激光技術(shù)中可用來隔離反射光,也可作為調(diào)制光波的手段。
發(fā)電機(jī)
3,法拉第效應(yīng)的簡介
磁光效應(yīng)是光與具有磁矩的物質(zhì)共同作用的產(chǎn)物。磁光效應(yīng)主要有三種,即:法拉第效應(yīng)、克爾效應(yīng)、塞曼效應(yīng)。在光學(xué)電流傳感器領(lǐng)域,法拉第磁光效應(yīng)的應(yīng)用最為廣泛。光學(xué)電流傳感器中磁光介質(zhì)即磁光效應(yīng)中具有磁矩的物質(zhì),是決定光學(xué)電流傳感器性能的重要器件。具有磁矩的物質(zhì)可以分為五大類,而在光學(xué)電流傳感器領(lǐng)域,順磁性物質(zhì)的應(yīng)用最為廣泛。1845年,法拉第發(fā)現(xiàn):當(dāng)一束平面偏振光通過置于磁場中的磁光介質(zhì)時(shí),平面偏振光的偏振面就會(huì)隨著平行于光線方向的磁場發(fā)生旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的這個(gè)角度稱之為法拉第旋轉(zhuǎn)角。 也稱磁致旋光。在處于磁場中的均勻各向同性媒質(zhì)內(nèi),線偏振光束沿磁場方向傳播時(shí),振動(dòng)面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。1845年M.法拉第發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)磁場中的玻璃產(chǎn)生這種效應(yīng),以后發(fā)現(xiàn)其他非旋光的固、液、氣態(tài)物質(zhì)都有這種效應(yīng)。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,光在物質(zhì)中經(jīng)過的路徑長度為d,則振動(dòng)面轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為ψ=VBd, (1)式中V稱為費(fèi)爾德常數(shù),與物質(zhì)的性質(zhì)、溫度以及光的頻率(波長)有關(guān)。在一定物質(zhì)中不論光是沿磁場方向或逆磁場方向傳播,振動(dòng)面的轉(zhuǎn)向都一樣,只由磁場方向決定。若轉(zhuǎn)向與磁場方向成右手螺旋關(guān)系,該物質(zhì)的V取為正值,即ψ>0。這樣,光來回傳播同樣距離后,其振動(dòng)面的轉(zhuǎn)角等于單程轉(zhuǎn)角的兩倍。這是磁致旋光與天然旋光的區(qū)別(天然旋光情形,在來回傳播同樣距離后振動(dòng)面恢復(fù)原來方位)。法拉第效應(yīng)與塞曼效應(yīng)有密切聯(lián)系。磁場影響物質(zhì)分子(原子)中電子的運(yùn)動(dòng),使無磁場時(shí)的一條吸收線對(duì)于平行于磁場方向傳播的入射光分裂為兩條,分別對(duì)應(yīng)于右旋和左旋圓偏振光的吸收線,二者頻率略有不同(倒塞曼效應(yīng));而且對(duì)于這兩種圓偏振光又有分別對(duì)應(yīng)的色散曲線。最簡單情形如圖a所示(面對(duì)磁場的指向觀察)。這時(shí),物質(zhì)對(duì)任一頻率的兩種圓偏振光有不同的折射率n+(左旋)和n_(右旋),從而入射的線偏振光的振動(dòng)面在傳播中發(fā)生旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)角為(圖1)(2)圖b中畫出n_-n+的曲線。可以看出,圖中在吸收線之外ψ>0,而在吸收線之間ψ<0;在吸收線區(qū)域及其附近,ψ值很大。由于吸收線的裂距2Δω正比于B,在遠(yuǎn)離吸收線區(qū)域n_-n+也近似正比于B,故有式(1)。天然旋光物質(zhì)中發(fā)生磁致旋光現(xiàn)象時(shí),應(yīng)考慮上述兩種效應(yīng)的疊加。鐵磁物質(zhì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的法拉第效應(yīng)。這時(shí)ψ決定于物質(zhì)中的磁化強(qiáng)度而不是外加磁場。