Эффект Фарадея
-
один из эффектов магнитооптики,
заключающийся во вращении плоскости
поляризации линейно поляризованного света, распространяющегося в веществе
вдоль постоянного магнитного поля, в котором находится это вещество.
Открыт Майклом Фарадеем (Michael Faraday,
1791–1867) в 1845 и явился первым доказательством прямой связи оптических и электромагнитных явлений.
Феноменологическое объяснение эффекта Фарадея заключается в том, что
в общем случае намагниченное
вещество нельзя охарактеризовать одним показателем преломления n.
Под действием магнитного поля показатели преломления n+
и n- для циркулярно право- и левополяризованного
света становятся различными. Вследствие этого при прохождении через среду
вдоль магнитного поля право- и левополяризованные составляющие линейно
поляризованного излучения
распространяются с разными фазовыми скоростями, приобретая разность
хода, линейно зависящую от
оптической длины пути. В результате плоскость поляризации линейно поляризованного монохроматического
света с длиной волны λ, прошедшего в среде путь l,
поворачивается на угол
В области не очень сильных магнитных полей разность (n+ - n-)
линейно зависит от напряжённости магнитного поля и в общем виде угол фарадеевского
вращения описывается соотношением q=VHl
где константа V зависит
от свойств вещества, длины волны излучения и температуры и наз. Верба постоянной.
Эффект Фарадея по своей природе тесно связан с эффектом Зеемана, обусловленным расщеплением
уровней энергии атомов и молекул магнитным полем. При продольном относительно
магнитного поля наблюдении спектральные компоненты зеемановского расщепления
оказываются циркулярно поляризованными.
Соответствующую циркулярную анизотропию обнаруживает и спектральный ход показателя
преломления в области зеемановских переходов. Таким образом, в наиболее
простом виде эффект Фарадея является следствием зеемановского расщепления
кривых дисперсии показателя преломления для двух циркулярных поляризаций.
В эффекте Фарадея ярко проявляется специфический характер вектора
напряжённости магнитного поля Н ( Н-осевой
вектор, "псевдовектор"). Знак угла поворота плоскости поляризации
при эффекте Фарадея в отличие от естественной оптической активности не зависит
от направления распространения света (по полю или против поля). Поэтому многократное
прохождение света через среду, помещённую в магнитное поле, приводит к возрастанию
угла поворота плоскости поляризации в соответствующее число раз.
Эта особенность эффекта Фарадея нашла применение при конструировании
невзаимных оптических и радиомикроволновых устройств (см. Невзаимные
элементы). Эффект Фарадея широко используется в научных исследованиях.
Знаете ли Вы, что релятивистское объяснение феномену CMB (космическому микроволновому излучению) придумал человек выдающейся фантазии Иосиф Шкловский (помните книжку миллионного тиража "Вселенная, жизнь, разум"?). Он выдвинул совершенно абсурдную идею, заключавшуюся в том, что это есть "реликтовое" излучение, оставшееся после "Большого Взрыва", то есть от момента "рождения" Вселенной. Хотя из простой логики следует, что Вселенная есть всё, а значит, у нее нет ни начала, ни конца... Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
В области не очень сильных магнитных полей разность (n+ - n-)
линейно зависит от напряжённости магнитного поля и в общем виде угол фарадеевского
вращения описывается соотношением q=VHl
где константа V зависит
от свойств вещества, длины волны излучения и температуры и наз. Верба постоянной.
