【《塞曼效应偏振态的偏振化规律概述》1600字】

PAGE第页，共页PAGE2塞曼效应偏振态的偏振化规律概述目录TOC\o"1-3"\h\u20307塞曼效应偏振态的偏振化规律概述 154141.1塞曼效应谱线的偏振性 1313061.2正常塞曼效应偏振性的定性解释 21.1塞曼效应谱线的偏振性光源在外磁场中会产生割裂现象,偏振谱线是在割裂征象之后体现的,这就是我们前面所说的塞曼效应.为图7所示是镉光的观察结果.XXZY逆着B观察垂直B观察ΔM=-101O图7镉光源发生的塞曼效应在o点进行观察,从垂直于方位观看,发现分裂为三条光,分别是光,光,光.其中,光的是平行于磁场方位震颤的,即//.和的震颤方位都是与磁场方向垂直的,即.光消失是在和平行的方向观察;光就改变成左旋圆偏振(按照反时针方向转动),光能够变更得到右旋圆偏振(顺时针转动).,产生光;,产生光,频率较高;,产生光,频率较低;光相应频率是原频率,光相应频率是,光相应频率是.根据选择定则我们可以演算而得到自旋值S,自旋值S就是电子所具有的一个内在属性,自旋量子数S确定了自旋角动量的方向,电矢量围着Z轴旋转的方位和自旋角动量在Z轴方向上的投影形成右手回旋关系.如图8ZZEE图8电矢量右手回旋关系其次,光的偏振态由光子传播的方向和它的自旋角动量一起决定.光的偏振性能够伴随着光子的传播方向和在轴这一方向的自旋角动量的角度的变更而发生变更,即角的变化和光的偏振性伴随着变化.(如图9)图9光的偏振性与α的关系它有以下5种情况:当时,观察到左旋圆偏振光;当时,会看见线偏振光(电矢量和,决定的平面成直角);当时,观察到右旋圆偏振光;当时,会看到左旋椭圆偏振光;当时,看见的是右旋椭圆偏振光(其长轴与、决定的平面成直角关系).REF_Ref21983\w\h[2]以上,自旋和光的偏振性有很大联系.1.2正常塞曼效应偏振性的定性解释1.2.1型偏振的解释当时,原子在顺着方向(z轴正方向)的角动量变化为降低1,按角动量守恒定律,这一光子肯定具备顺着方向角动量,大小为1.如果沿着传播,则与夹角为,由前述结论知,可观察到左旋圆偏振光,这就是光.若光垂直于传播,则与夹角,故观察到线偏振光,垂直于、所确定的平面,即垂直于,这就是光.当时,所发光子的角动量与反向.若光沿传播,则与夹角为,故可观察到右旋圆偏振光,这就是光.若光垂直于传播,则与夹角,故观察到线偏振光,垂直于、所确定的平面,即垂直于,这就是光.1.2.2型偏振的解释关于光的偏振性,由可知,原子的角动量在方向的不变,由于角动量守恒定律与,方向一定是垂直光子所具备的自旋角动量的,由此我们就可以了解到这一光子在由X,Y而决定的空间内必然有自旋角动量,表示为,如图10ZZyx图10π的自旋角动量若在和的直角方位察看时,也就是也在XY平面中,与成恣意夹角,即取0到的任π意值.这也就是我们上一节所说的那5种观察情况,时,看的到左旋圆偏振光(也就是反时针转动);时,能看的到左旋椭圆偏振光(其长轴与,决定的平面成直角关系,即是说沿Z轴);时,可以看见线偏振光(垂直于、所确定的平面,即平行于Z轴),也即是刚才所看见的光;时,是右旋椭圆偏振光;时,是右旋圆偏振光.然而,我们在与垂直的方向看时,是看不见光有以上光的类型的,而是,仅仅看得到平行于方向的线偏振光.光在0到的光矢量平均值是我们平时所看见的,在XY平面内光的是随意转变的.椭圆振动由光表示出来,如果选择从Y轴观察,则得到的椭圆的方程式为 (与无关,半长轴) (10) (半短轴) (11)当时,椭圆偏振就会转化为圆偏振;当时,椭圆偏振转化为与Z轴同向的线偏振.和在取0到的平均值是 (12) (13)综上,如果沿着平行于Y轴方向观测,仅仅能观测到顺着Z轴传播的线偏振光,即平行于方向的线偏振光,也就是在垂直观察时,看到的光.若我们在平行于磁场方向(逆着的方向)观测,光的传播方向和光的自旋角动量相互垂直,所以,在XY平面中能够观测到线偏振光,它的光分别于X和Y轴方向的量值是 ; (14)和在的平均值为 (15) (16)所