法拉第效应实验思考题_法拉第效应要点.doc

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法拉第效应 摘要：当在光的传播方向加一个强磁场时，平面偏振光穿过处于该磁场中的样品后，其偏振面会偏转一个角度，也即磁场使介质居于了旋光性，，这种现象后来就称为法拉第效应。 关键词：法拉第效应 法拉第旋光角 费尔德常数 引言 1845年，英国科学家法拉第在探究电磁现象和光学现象之间的关系时发现：当一束平面偏振光穿过介质时，如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场，就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度，如图1所示，也即磁场使介质居于了旋光性，这种现象后来就称为法拉第效应。 图1 法拉第效应 法拉第效应有许多方面的应用，它可以作为物质结构研究的手段，如根据结构不同的碳氢化合物其法拉第效应的表现不同来分析碳氢化合物导体物理的研究中，它可以用来测量载流子得得有效质量、迁移率和提供能带结构的信息；在激光技术中，利用法拉第效应的特性，制成了光波隔离、光频环形器、调制器等；在磁学测量方面，可以利用法拉第效应测量脉冲磁场。 实验原理 1、法拉第效应 实验表明，偏振面的磁致偏转可以这样定量描述：当磁场不是很强时，振动面旋转的角度θF与光波在介质中走过的路程l及磁感应强度在光的传播方向上的分量BH成正比，这个规律又叫法拉第―费尔德定律，即 （1） 比例系数V由物质和工作的波长决定，表征着物质的磁光特性，这个系数称为费尔德常数，它与光频和温度有关。几乎所有的物质（包括气体液体固体）都有法拉第效应，但是一般都很不显著。不同物质的振动面旋转的方向可能不同。一般规定：旋转方向与产生磁场的螺线管中电流方向一致的，叫正旋（V 0），反之叫负旋（V 0）。 法拉第效应与自然旋光不同。

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