Шпоры на итоговый экзамен / 19. Магнитное вращение плоскости поляризации

19. Магнитное вращение плоскости поляризации (Эффект Фарадея)

В реальных условиях нетрудно измерить эффект Фарадея.

Очень большой эффект Фарадея наблюдается в ферромагнетиках: угол поворота не пропорционален полю , имеется насыщение эффекта в сильных полях, гистерезис.

Дисперсия эффекта Фарадея:

Знак эффекта Фарадея принято считать положительным, если наблюдатель. Глядя вслед магнитному полю видит вращение по часовой стрелки (навстречу магнитному полю – против часовой стрелки).

 

+ -

РИС.30-15

Знак эффекта не зависит от направления распространения света. А зависит лишь от направления магнитного поля.

М ожно наблюдать малые эффекты, увеличивая суммарный угол отражения.

РИС.30-16

Инерционность ~10^-9с. Применение: лазерная техника, научные исследования.

Объяснение эффекта Фарадея (классическое неквантовое)

Во внешнем магнитном поле происходит прецессия свободных электронов с так называемой ларморовой частотой (вспомните теорию диамагнетизма!)

, .

- эффективная масса электрона может сильно отличаться от массы свободного электрона , так как электроны находятся в периодическом потенциале.

В образце – 2 циркулярно – поляризованных волны.

В поле циркулярно – поляризованной волны электрон следует за движением электрического вектора с частотой . Если включаем поле , то добавляется движение с частотой . Например,

для ,

для .

Как изменится показатель преломления?

(мера вращательной дисперсии).

Удельная вращательная способность:

,

.

- это соотношение согласуется с опытом.

В области сильного поглощения света меняется очень быстро, иногда аномально (то есть ). В этой области эффект Фарадея очень велик и иногда меняет знак в зависимости от .

Полная теория эффекта Фарадея должна быть квантовой.