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第十八节 法拉第效应
作者:陈少毅 来源:本站原创 点击:179次 评论:0

作者简介:陈少毅,汉族。1962年5月4日出生,大学本科学历,中教高级职称,高级中学教师,现已退休。

第十八节 法拉第效应

一、法拉第效应介绍

在物理学里,法拉第效应(又叫法拉第旋转,磁致旋光)是一种磁光效应(magneto-optic effect),是在介质内光波与磁场的一种相互作用。法拉第效应会造成偏振平面的旋转,这旋转与磁场朝着光波传播方向的分量呈线性正比关系。


磁光效应是光与具有磁矩的物质共同作用的产物。磁光效应主要有三种,即:法拉第效应、克尔效应、塞曼效应。在光学电流传感器领域,法拉第磁光效应的应用最为广泛。光学电流传感器中磁光介质即磁光效应中具有磁矩的物质,是决定光学电流传感器性能的重要器件。具有磁矩的物质可以分为五大类,而在光学电流传感器领域,顺磁性物质的应用最为广泛。

1845年,法拉第发现:当一束平面偏振光通过置于磁场中的磁光介质时,平面偏振光的偏振面就会随着平行于光线方向的磁场发生旋转。旋转的这个角度称之为法拉第旋转角。也称磁致旋光。在处于磁场中的均匀各向同性媒质内,线偏振光束沿磁场方向传播时,振动面发生旋转的现象。1845年M.法拉第发现在强磁场中的玻璃产生这种效应,以后发现其他非旋光的固、液、气态物质都有这种效应。设磁感应强度为B,光在物质中经过的路径长度为d,则振动面转动的角度为法拉第效应ψ=VBd式中V称为费尔德常数,与物质的性质、温度以及光的频率(波长)有关。在一定物质中不论光是沿磁场方向或逆磁场方向传播,振动面的转向都一样,只由磁场方向决定。若转向与磁场方向成右手螺旋关系,该物质的V取为正值,即ψ>0。这样,光来回传播同样距离后,其振动面的转角等于单程转角的两倍。这是磁致旋光与天然旋光的区别(天然旋光情形,在来回传播同样距离后振动面恢复原来方位)。

疑点:

1、光子没有质量为什么在磁场中旋转角度传播,法拉第效应转动的角度为ψ=VBd,公式中没有一项与物质有关,没有一项与光有关,V是如何取值的?为什么?依据是什么?

2、磁致旋光效应可以证明光子有磁性,光子有磁性吗?什么样的磁?怎么产生的磁?

更新:2020/10/11 6:13:33 编辑:fengyefy
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