Efekt Kerra. Sztuczna anizotropia optyczna

Efekt Kerra jest zbiór trzech zjawisk. A pierwsze i trzecie zjawiska w 1875 roku otworzył J. Kerr. Jest to tak zwany электрооптический efekt. W 1876 roku ten sam naukowiec odkrył магнитооптический efekt. W wyniku został wyłoniony taki efekt, który stał się podobny do электрооптическому. Zachowywał się w silnych polach optycznych praktycznie tak samo. Zaczęto go nazywać optycznym.

Klasyfikacja

Efekt Kerra jest podzielone na dwa rodzaje:

• магнитооптический;
• светооптический.

Rozważmy każdy z nich bardziej szczegółowo.

Электрооптический efekt

Każda изотропная (gaz, ciecz lub szkło) optycznie środa, która wstępnie została umieszczona w obszar pola elektrycznego, przekształca się w анизотропную środę, o właściwościach одноосного kryształu. Warto przy tym wziąć pod uwagę cechy. Oś optyki takiego kryształu ma wzdłużny kierunek. Innymi słowy, znajduje się ona wzdłuż pola elektrycznego.

Wykrywać efekt Kerra, trzeba przejść przez polaryzator (na przykład, to może być pryzmat Nicolas) strumień światła monochromatycznego. Po czym wysłać go do strefy kondensatora płaskiego, wypełnionego izotropowe substancją.

Funkcja поляризатора jest przekształcenie w sposób naturalny światła spolaryzowanego w kok, ale już liniowy sposób.

Co będzie, jeśli zmienić warunki? Jeśli do skraplacza nie jest podłączone napięcie, to, odpowiednio, polaryzacja wiązki światła pozostaje tą samą, a sam strumień światła zanika w drugim pryzmacie Nicolas. Ma znaczenie i rozmieszczenie elementów. Pryzmat Nicolas wdrażany pod kątem prostym do pierwszego, to znaczy, że są prostopadłe do siebie. Uwzględnia się współczynnik załamania światła.

Bardziej:

Główne etapy rozwoju psychiki w филогенезе

Rozwój psychiki w филогенезе charakteryzuje się kilkoma etapami. Rozważmy dwie główne historie związane z tym procesem.Филогенез - to historyczny rozwój, obejmującego miliony lat ewolucji, historię rozwoju różnych gatunków organizmów żywych.Ontogenez...

Co to jest gronkowiec i metody jego leczenia

Wielu w swoim życiu miał do czynienia z zakażeniem gronkowca. Dlatego konieczne jest posiadanie pełnej informacji o tej chorobie, aby w pełni zrozumieć, co dzieje się w organizmie. Więc co to jest gronkowiec? To bakterie, lub jedną z ich odmian, z kt...

Co studiuje morfologia

 Przed podjęciem się, że studiuje morfologia, należy zauważyć, że sam studiuje ten dział gramatyki. Tak, morfologia studiuje słowo jako część mowy, a także sposoby jego edukacji, jego formy, struktury i gramatyki wartości, a także poszczególne j...

Jeśli napięcie jest podłączone, która odbyła się proces polaryzacji liniowej świetlna fala dzieli się z kolei na dwie części składowe. Są one spolaryzowane wzdłużnie zorientowanych niezwykłej fali. Przy tym obie części są pod kątem 90^O do zwykłej fali, ale poruszają się z różnymi prędkościami.

Zapewnia To różnica faz drgań fali ruchów, zarówno zwyczajnych, jak i nadzwyczajnych. Dlatego całkowity (wypadkowy) strumień światła częściowo przechodzi przez анализаторный urządzenie. Staje się spolaryzowane, eliptycznych sposób.

Co będzie, jeśli w okresie pomiędzy blisko położonymi анализаторным urządzenia i zainstalowanego komórki Kerra umieścić kompensator? Możliwe jest również uzyskanie efektu pełnej spłaty strumienia świetlnego działaniem analizatora. Dzieje się tak w wyniku tego, że kompensator konwertuje eliptycznej światła spolaryzowanego liniowo w-polaryzator falę. Co to jest sztuczna anizotropia optyczna? O tym porozmawiamy dalej.

Wyjaśnienie tej właściwości

Zaproponowano najpierw w 1910 roku Ланжевеном, a następnie w 1918 roku Bourne. Przy tym badania, które nie zależą od siebie. Ich zdaniem, polega na tym, że swoimi siłami pole elektryczne stara się wdrożyć drobne cząsteczki substancji w taki sposób, aby ich chwile kierunku (elektryczne dipolowe) stały koncentrują się wzdłuż kierunku pola elektrycznego E. Ponadto, będąc w obrębie pola elektrycznego, chwile cząsteczek nie tylko popełniają zakręty swojego kierunku, ale i w nich w tym samym czasie pojawiają się dodatkowe dipolowe momenty. Tak więc, na przykład, w molekułach gazu w przypadku braku takiego pola elektrycznego ich nie ma.

Jak wpływa to współczynnik załamania?

W rezultacie kształtują się różnie skierowane (w kierunku wzdłuż i w poprzek) strumienie promieni świetlnych.

Należy zauważyć, że wraz ze wzrostem temperatury proces zmiany kierunku zwalnia, ponieważ stwierdzono mogących wpływ ciepła jazdy na orientację atomów i cząsteczek.

Dlatego też, stale mierzy wartości używanych wielkości, można ustawić эллипсоидную polaryzację optyki. To także pozwala zidentyfikować składniki strukturalne tych cząsteczek atomowych i cząstek.

Ponadto, efekt Kerra będzie zależeć od innych czynników. W pierwszej kolejności, jest to prędkość reorientacji molekularnych i atomowych cząstek. Wiadomo, że taki wynik низкомолекулярной płyn ma dość dużą wartość liczbową. To kwadratowy электрооптический efekt.

Magneto-optyczny efekt

Magneto-optyczny efekt jest jedną z najważniejszych właściwości магнитооптики. Innymi słowy, odzwierciedla wynik działania namagnesowane środowiska na takie właściwości wiązki światła, jak stopień jego intensywności i zdolność do polaryzacji. Przy tym światło powinno być odbitym od powierzchni całego środowiska.

Efekt Ten został opisany Керром w 1876 roku, po przeprowadzeniu eksperymentu z użyciem światła odbitego od góry polerowanej powierzchni magnesu.

Co jest jego istotą? Polega ona na tym, że następuje przemiana плоскоориентированного wiązki światła spolaryzowanego od powierzchni ферромагнетика, wstępnie namagnesowane, spolaryzowane, ale już w postaci elipsy.

Co się wówczas dzieje? W tym samym czasie największa składowa osiowaspolaryzowanego elipsy odbiega od płaszczyzny polaryzacji wiązki padającego światła wiązki o pewien kąt.

Wartość tego odkrycia i jego zastosowanie

Właściwie to trzeci otwarty Керром magneto-optyczny efekt w całości wykorzystywane do badania i studia elektronicznych struktur tych metali i stopów, które mają ферромагнетическими właściwości. Substancje te są w stanie przyciągać przedmioty określonego składu. Mówiąc prościej, jest to proste magnesy. Może być również stosowane do określenia podstawy (domeny) ферромагнетиков i składników samego powierzchownie położony warstwy wypolerowanego metalowego przedmiotu.

Określa relacje między wielkością efektu Kerra i podstawowych właściwości charakteryzujących optyczny system, które znajdowały się bliskim kontakcie z przyległym powierzchnią магнетика badanej środowiska. Tak więc, na przykład, wzrost wartości efektu jest możliwe przy stosowaniu na górną warstwę dielektryka. Oprócz tego, możemy również osiągnąć i kształtowania bardziej wyraźnie wyraźny obraz badania.

Prawo

Ustawa Kerra wygląda następująco:

N_E − n_O = Bλ₀E²,

Gdzie:

λ₀ – długość fali światła w próżni ;

B ó stała Kerra, zależy od natury substancji, długości faliλ₀ i temperatury.

Dla większości substancji B > 0.

Na czym opiera się sztuczna anizotropia optyczna?

Podwójne лучепреломление może być w naturalnych анизотропных środowiskach. Są jednak różne metody jej otrzymania.

Optycznie izotropowe substancje stają się optycznie anizotropowe, kiedy się na nich działa:

• Jednostronne ściskanie lub rozciąganie (kryształy sześcienne systemu, szkła, itp.);
• Pole elektryczne (efekt Kerra, płyn, amorficzna ciało, gaz);
• Pole magnetyczne (płyn, szkło, koloid).

W wymienionych przypadkach substancja staje się одноосным kryształu, optyczna oś zaczyna pokrywać się z deformacją, elektrycznym lub polem magnetycznym.