Вращение плоскости поляризаци

В 1846 г. Фарадей обнаружил вращение плоскости поляризации, возникающее под действием продольного магнитного поля в так называемых оптически неактивных веществах — веществах, не способных вращать плоскость поляризации в отсутствие внешнего воздействия. Под впечатлением этого явления Фарадей записал в своем дневнике Мне, наконец, удалось намагнитить и наэлектризовать луч света и осветить магнитную силовую линию . Безусловно, эта фраза Фарадея не должна вводить в заблуждение, так как в действительности никакое намагничивание светового луча и освещение магнитной силовой линии не имеет места. Как увидим дальше, роль магнит[юго поля заключается в том, что оно, действуя на вещество, изменяет его оптические свойства, приводящие к так называемому явлению Фарадея — вращению плоскости поляризации. [c.292]

ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ (ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ) [c.294]

Опыты, проведенные с помощью установки, изображенной на рис. 12.6, при разных светофильтрах (разных длинах волн) и прочих равных условиях показали, что величина угла вращения плоскости поляризации зависит от длины волны, т. е. имеет место дисперсия вращательной способности. [c.295]

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ [c.296]

Можно показать, что гипотеза Френеля формально объясняет явление вращения плоскости поляризации. Линейно-поляризованную волну ( ), как известно, можно разложить на две волны, поляризованные по правому ( р) по левому ( ) кругам (рис. 12.7). 296 [c.296]

Как следует из выражения (12.25), при л >< пр) Ф является положительным, т. е. вращение плоскости поляризации происходит вправо, а при п., < Ппр( л > пр) Ф становится отрицательным, т. е. вращение происходит влево. [c.298]

Если различие в скорости распространения лучей, поляризованных по кругу влево и вправо, приводит к вращению плоскости поляризации, то различие коэффициентов поглощения этих же лучей приводит к эллиптической поляризации. Это связано с тем, что поляризованные по кругу компоненты с амплитудами = -t o/2 и = = /о2 при прохождении слоя вещества поглощаются по-разному, в результате чего их амплитуды при выходе из вещества становятся неодинаковыми. Сложение двух круговых колебаний разных амплитуд дает эллиптически-поляризованный свет, причем направление вращения по эллипсу будет совпадать с направлением вращения поляризованной по кругу компоненты, которая поглощается в меньшей степени. Круговой дихроизм характеризуется эллиптичностью, т. е. отношением полуосей эллипса. Тот факт, что эллиптичность не зависит от различия скоростей распространения левой и правой волн, а угол поворота плоскости поляризации — от вели- [c.299]

МАГНИТНОЕ ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ (ЭФФЕКТ ФАРАДЕЯ) [c.300]

Как известно, неравенство показателей преломления для право-н левополяризованных волн приводит к вращению плоскости поляризации на угол равный = — I. Из (12.28) следует [c.303]

Вращение плоскости поляризации записывается через разность показателей преломления для правого и левого циркулярно-поляризованного света. [c.305]

Вращение плоскости поляризации 294—305 [c.426]

Магнитооптика, вращение плоскости поляризации 300—305 Магнитооптика, эффект Зеемана 292— 294 [c.427]

ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ [c.153]

Интерпретация вращения плоскости поляризации была дана впервые Френелем, показавшим, что оно в какой-то степени аналогично двойному лучепреломлению. При изложении сущности формальной теории Френеля прежде всего установим, что любое [c.154]

Итак, МОЖНО считать, что в рамках феноменологической электромагнитной теории света вращение плоскости поляризации получило объяснение. Однако эта теория не способна объяснить, почему скорость волны в правовращающем веществе отлична от ее скорости в левовращающем. [c.158]

Если попытаться ответить на этот вопрос с позиций молекулярной теории, то надо предположить, что вращение плоскости поляризации связано с асимметрией строения оптически активного вещества. В случае кристаллов главной причиной различия скоростей следует считать асимметрию внешней формы (отсутствие центра симметрии), Об этом говорит различие кристалла правого и левого кварца по внешнему виду. Для аморфных однородных тел нужно связать исследуемое явление со строением сложных молекул активной среды. [c.158]

Мы изложили схему довольно сложных расчетов, объясняющих механизм естественного вращения плоскости поляризации света некоторыми веществами. Для наглядной иллюстрации проведенных расчетов обратимся к модельному эксперименту (рис.4 15). [c.159]

Модельный опыт, иллюстрирующий вращение плоскости поляризации асимметричной молекулы [c.160]

В рамках излагаемой теории можно исчерпывающе истолковать классические эксперименты Фарадея, впервые наблюдавшего вращение плоскости поляризации в оптически неактивном веществе, помещенном в продольное магнитное поле. Рассмотрим основные результаты таких экспериментов и объясним их с позиций электронной теории. [c.160]

Схема опыта Фарадея по вращению плоскости поляризации в продольном магнитном поле [c.161]

Усиленно эффекта магнитного вращения плоскости поляризации при многократных отражениях [c.161]

Опыт подтверждает выводы этой простой теории, и вращение плоскости поляризации парами металлов и другими веществами широко используется в современной атомной физике для определения атомных констант, а также для ряда других весьма тонких измерений. [c.168]

В чем заключаются основные положения феноменологической теории вращения плоскости поляризации, предложенной Френелем [c.455]

Эффект Зеемана. Фарадей после обнаружения магнитного вращения плоскости поляризации ирсдпршшл попытки во действо-вать магнитным полем на спектральные линии, однако малая разрешающая способность используемого им спектрального аппарата и слабое магнитное иоле не позволили ему обнаружить какой-либо эффект. В 1896 г. Зееману удалось обнаружить расщепление спектральных линий под действием внешнего магнитного поля. Это явле- [c.292]

I Ввиду того что теория нормального и аномального эффекта Зеемана довольно подробно изложена в следующих за onxuKOii курсах атомной физики и квантовой механики, мы решили ограничиться изложением содержания самого эффекта, необходимым для понимания механизма вращения плоскости поляризации в магнитном поле. [c.293]

Прежде чем перейти к более подробному рассмотрению вращения плоскости поляризации иод действием магнитного поля, необходимо иодробио остановится на явлении так называемой естественной оптической активности, имеющем непосредственное отношение к нему. [c.294]

Явление вращения плоскости поляризации впервые было обнаружено Араго в 1811 г. при нзученпи двойного лучепреломления в кварце. [c.295]

Имеющиеся в настоящее время лучшие рефрактометрические методы позволяют измерять изменение показателя преломления порядка Следовательно, их чувствительность недостаточна для измерения кругового двулучепреломления по разности показателей преломления для света, поляризованного по кругу вправо и влево. Поэтому для измерения оптической активности веществ применяют другую методику и аппаратуру — спектрополяриметр для измерения величины угла вращения плоскости поляризации и дихрограф в виде приставки к сиектрополяриметру или самостоятельного прибора для измерения кругового дихроизма. [c.299]

Приборы, предназначеиные для измерения величины угла вращения плоскости поляризации, называются поляриметрами. Поляриметр, применяемый для определения концентрации сахара в растворе путем измерения угла враи ения плоскости поляризации, называется сахариметром. Существующие современные спектро-поляриметры дают возможность измерять поворот плоскости поляризации с точностью до 0,00Г в зависимости от длины волны падающего света. [c.300]

Эффект Фарадея в растворах. При измерении магнитного вращения плоскости поляризации возникают дополнительные сравнительно с обычной сиектрополяриметрией трудности. Прежде всего это относится к измерению эффекта Фарадея растворов. В магнитном поле все вещества вращают плоскость поляризации. Поэтому вращение, обусловленное исследуемым веществом, находящимся в растворе в небольшой концентрации, приходится измерять на фоне большого балластного вращения кюветы и растворителя. В зависимости от выбора изучаемого вещества и его концентрации измеряемые эффекты составляют величину от 0,01 до 0,1°. Балластное же вращение в ультрафиолетовой области при толщине кюветы в 1 см больше 10°, т. е. на 2—3 порядка больше измеряемого полезного эффекта. Измерения без компенсации балластного вращения приводят к необходимости высокой стабильности магнитного поля (до 10" ) и других параметров прибора. При измерении же магнитного вращения незначительное изменегше длины волны вследствие дисперсии балластного вращения, которое очень велико, приводит к изменению вращения в ультрафиолетовой области спектра на 0,002—0,003°. Это исключает возможность измерения небольин1Х эффектов. Кроме того, отсутствие компенсации балластного вращения исключает возможность автоматической записи дисперсии исследуемого вещества, так как она маскируется дисперсией балластного вращения. [c.302]

Как следует из рис. 12.13, вблизи Л1П1ИИ поглощения дважды меняется знак эффекта Фарадея (ijj имеет один знак вне тггервала со,, Асо и другой знак внутри этого интервала частот), ввиду того что разность ( ,, — н,ц,) принимает большие значения вблизи линии поглощения. Вследствие резкого изменения показателя преломления в этой облает угол вращения вблизи собственных линий поглощения становится очень большим. Вращение плоскости поляризации наблюдается также далеко от собственных частот. [c.304]

Опыты с кварцем. Классическим объектом для демонстрации вращения плоскости поляризации служит одноосный кристалл. Схема опыта представлена на рис. 4.9. Поляризатор и анализатор установлены так, что они не пропускают излучения (скрещены). После введения пластинки кнарца толщиной d поле просветляется. Свет распространяется вдоль оптической оси [c.153]

Произведем теперь оценку величины Ап = Лдев "пр которую можно зафиксировать в опытах по вращению плоскости поляризации. Если точность измерения ф 0,01° (2 10 рад), то при [c.157]

Как известно, современные источники УКВ-излучения испускают линейно поляризованные волны. На пути в олны, испускаемой клистроном /. й 3 см), ставится небольшая картонная коробка, заполненная хаотически расположенными отрезками спирали из медной изолированной проволоки (диаметр 4—5 мм, длина каждого отрезка около 10 мм). Рупор приемника излучения составляет угол п/2 с рупором излучателя, и до введения коробки, наполненной отрезками спиралей, сигнал не рет истри-руется ( скрещенные излучатель и приемник). Введение коробки приводит к появлению отчетливого сигнала (синусоида на экране осциллографа). Повернув рупор приемника на некоторый угол vy, можно снова погасить этот сигнал. Так доказывается, что наблюдается именно вращение плоскости поляризации. Но, более того, в другую такую же картонную коробку набрасывают отрезки спирали совершенно тех же размеров, но намотанные в другую сторону (спирали намотаны на левый винт). Введение такой коробки между излучателем и приемником приводит к повороту плоскости поляризации на тот же угол v(/, но в другую сторону. Таким образом, в эксперименте моделируются правое и левое вращения плоскости поляризации двумя модификациями асимметричных молекул (стереоизомеров) одного и того же аморфного вещества. [c.160]

Представляет интерес искусственное вращение плоскости поляризации при освещении образца излучением, частота которого близка к частоте поглощения исследуемого вещества, т.е. когда затуханием колебаний нельзя пренебречь. Эта задача осложнена тем, что до сего времени мы не интересовались, что происходит со спектральной линией, если источник света или поглощающая среда помещены в магнитное поле, Как было впервые установлено в 1896 г. Зееманом, при этом линия расш,епляется на несколько компонент (эффект Зеемана). Число таких компонент, взаимное расположение и относительная интенсивность определяются структурой энергетических уровней, при переходах между которыми возникла исследуемая спектральная линия, и существенно зависят от напряженности прилаженного магнитного по ля. Эффект Зеемана — важное для спектроскопии и атомной физики явление, которое до конца объясняется с позиций кван товой механики. [c.165]

Получим этот результат из представлений электронной теории, а затем используем его для изучения изменения показателя преломления вблизи спектральной линии, расщепившейся на две компоненты в продольном магнитном поле. Это позволит истолковать эффект вращения плоскости поляризации вблизи линии поглощения. Хотя нас интересует расщепление линии поглощения, рассмотрим более простой случай — расщепление линии испускания. Рассчитаем, как изменится частота колебаний ш упруго связанного электрона при действии на него магнитного поля Явнеш. направленного вдоль оси Z. Положим Е = О, так как будет рассчитываться лишь изменение движения электрона при наложении внешнего магнитного поля [c.166]

Аналогично расщепляется линия поглощения при прохождении света сквозь исследуемое вещество в направлении линий напряженности внещнего магнитного поля. Это позволяет установить, как изменяется разность показателей преломления ( лев — пр). определяющая угол вращения плоскости поляризации вблизи расщепленной в продольном магнитном по.те линии поглощения. Проще всего провести такую оценку графически. Для этого воспользуемся графиком изменения показателя преломления вблизи линии поглощения (см.рис. 4.6). Сместив этот график вправо и влево на получим две дисперсион- [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...