2.5 光波在磁光介质中的传播3.17

1、2020/8/2，共17页，1，2.5光波是磁光介质，2020/8/2，旋转现象，1。自然旋转：当线偏振沿光轴通过特定天然介质时，偏振面旋转。周转率，2 .菲涅尔的解释，线偏振可以看作是确定相同频率、相同振幅、相位差的左(L)、右(R)旋转偏振光的合成。旋转角度：2020/8/2，(a)，郑智薰光学材料，光学旋转材料，2020/8/2，出口表面3360，图，例如，命令，与光学旋转速度B传播方向平行的磁柔道强度，2020/8/2，(1)对于自然旋转矿物，振动面的左手或右侧线由旋转矿物本身决定。2020/8/2，(2)对于磁光材料，光向相反方向传播，振动面向相反方向旋转。2020/8/2，磁旋转效

2、果的旋转方向仅与磁场方向有关，与光传播方向的正负无关。这是磁旋转现象不同于晶体中的自然旋转现象(即光束往返于自然旋转物质时，因旋转角度相同的方向而徐璐抵消)。但是，只要磁场的方向不通过磁光介质改变，旋转角度就会向一个方向增加，牙齿现象表明，磁旋转效果是不可逆转的光学过程，可以用于制造光学隔离器或单通路栅极等。总之，2020/8/2在光波通过磁化的物体(磁性物质)时，传播特性发生了变化，这称为磁光效应。磁光效应包括法拉第旋转效应、克尔效应、磁双折射效应等。其中最重要的是法拉第旋转效应。牙齿效应使一行偏振通过外部磁场作用介质传播时偏转方向旋转。其旋转角度的大小与光束方向的磁场强度和光在介质中传播的

3、长度的乘积成正比。即，韦尔德常数表示单位磁场强度离线偏振通过单位长度的磁光介质后在偏振方向旋转的角度。表2-5列出了一些磁光材料的线性常数。2.5光波传播到磁光介质，2020/8/2，几乎可以解释光波波段内的所有磁光现象。假设磁场反转时，符号也是反符号，即：理论分析，2020/8/2，磁场沿z轴传播，在磁光介质中传播的平面波是：表达式的LX，ly，LZ是光波矢量。菲涅耳方程替代-系数决定因素以0满足折射率N牙齿的方程：理论分析，2020/8/2，光波在立方晶体或各向同性介质()中磁化(Z)方向(LX=LY=相应的传播模式是：右侧线和左侧两个圆形偏振波：通过代入peneel方程得到的理论分析，2

4、020/8/2，理论分析，2020/8/2，因此，在X方向上偏振的入射光通过长度为L的磁光介质后偏转一个角度。理论分析，2020/8/2，磁化强度弱时，B和H是线性关系，即=0牙齿常数。因此，旋转率与外部磁场强度成正比，常识将：式的V称为韦尔德常数，单位磁场强度离线偏振波通过单位长度磁光介质后向偏振方向旋转的角度。理论分析，2020/8/2，法拉第旋转的特殊规律，(1)自然旋转物质的左右旋转与光的传播方向无关。(2)光线在磁场方向通过时，振动面向右。广域磁场方向传播时振动面左手。(4)法拉第旋转的目的，如：线偏振回来后不能通过第一个偏振板，因此不能成为光隔离器。(3)光束通过磁光介质一两次时，

5、振动面转动角度。，法拉第旋转器的应用节目，2020/8/2，关于光学旋转现象的物理原因。介质分子的磁矩方向排列可以解释为外部磁场。一行偏振通过时，分解成两个频率相同、初始相位相同的圆偏振。其中一个圆偏振光的传记矢量顺时针旋转，称为右圆偏振光。两个牙齿的圆形偏振不相互作用，以两个略微不同的速度c/nR和-c/nL传播，通过厚度为L的介质后发生的相位延迟分别为：因此两个圆形偏振之间存在相位差，2020/8/2，通过介质后再次合成为一线偏振。ZA表示入射介质中线偏振光的振动方向，并将振幅A分解为左右两向量AL和AR。假定介质的长度L牙齿右矢量AR返回到其原始位置。此时，左侧光源矢量(由于vLvR)移

6、动到AL，因此合成线偏振A相对于入射光的偏振方向旋转一个角度。牙齿值是角度的一半，即=这称为右选矿效果。(2)，2020/8/2，英国物理学家迈克尔法拉第(17911867)，出身贫寒，小时候失学，在印刷厂童工时学到了零星的科学知识。1812年，他听了大卫的演讲，得到了大卫的认可，实验室时成为了一名擦瓶子的工人。第二年成为大卫的助手。去欧洲旅行。在电化学方面表现出卓越的实验才能，1824年被选为皇家学会会员。虽然受到了戴维的嫉妒，法拉第一直很感激。迈克尔法拉第(17911867)，2020/8/2，法拉第1845年发现旋转效应克尔1875年发现克效应和1876年发现克尔磁光效应1896年荷兰物理学家塞尔曼