Вращение плоскости поляризации магнитное

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]

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

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]

Между тем Фарадею удалось показать, что оптические явления не представляют собой изолированного класса процессов и что, в частности, существует связь между оптическими и магнитными явлениями в 1846 г. Фарадеем было открыто явление вращения плоскости поляризации в магнитном поле. С другой стороны, был обнаружен и другой замечательный факт оказалось, что отношение электромагнитной единицы силы тока к электростатической равно 3-10 м/с, т. е. равно скорости света (Вебер и Кольрауш, 1856 г.). Наконец, теоретические исследования Максвелла показали, что изменения электромагнитного поля не остаются локализованными в пространстве, а распространяются в вакууме со скоростью, равной отношению электромагнитной и электростатической единиц тока, т. е. со скоростью света. Заключение это было подтверждено позднее опытами Герца (1888 г.). На основании своих [c.21]

Наряду со знаменитым явлением Фарадея (вращение плоскости поляризации в магнитном поле, 1846 г.), которое было первым исследованным магнитооптическим эффектом, явление Керра сыграло важную роль в обосновании электромагнитной теории света. В более поздние годы (1930 г. и позже) удалось наблюдать двойное лучепреломление под действием электрического поля в парах и газах. Измерения эти гораздо труднее измерений з жидкостях вследствие малости эффекта, зато теория явления приложима к ним с меньшими оговорками. [c.528]

Этот. пример лишний раз показывает, что всякое упрощение (схематизация) задачи имеет относительный характер и должно быть строго обдумано применительно к рассматриваемой проблеме в одних вопросах можно ограничиться первым приближением и Дальнейшие уточнения не вносят существенно нового в других необходимо более точно учитывать действующие факторы, переходя ко второму приближению, ибо только с его помощью могут быть выяснены существенные особенности задачи. С этой точки зрения проблема вращения плоскости поляризации имеет большой принципиальный интерес, заставляя нас принимать во внимание размеры молекул при взаимодействии с видимым светом, длины волн которого в тысячи раз больше этих размеров. Интересно также отметить, что для полного решения проблемы надо учитывать не только электрический момент, приобретаемый молекулой, но также и создаваемый световой волной магнитный момент молекулы, что также является излишним во множестве других оптических задач. [c.608]

Магнитное вращение плоскости поляризации [c.618]

В 1846 г. Фарадею удалось обнаружить вращение плоскости поляризации в так называемых оптически неактивных телах, возникающее под действием магнитного поля. Значение его открытия в истории физики исключительно велико. Это было первое явление, в котором обнаружилась связь между оптическими и электромаг- [c.618]

Рис 30.9 Схема наблюдения магнитного вращения плоскости поляризации. [c.619]

Итак, под действием магнитного поля возникает двойное (вращательное) преломление, т. е. согласно теории Френеля — вращение плоскости поляризации (явление Фарадея). [c.630]

Вращение плоскости поляризации наблюдается и в неактивных веществах, если их поместить в магнитное поле. Этот эффект, откры- [c.70]

Вращение плоскости поляризации в магнитном поле [c.78]

Рис, 20.7. Схема наблюдения вращения плоскости поляризации в магнитном поле [c.78]

Направление вращения для каждого вещества определяется лишь направлением магнитного поля и не зависит от направления распространения света. Этим вращение в магнитном поле отличается от естественного, для которого направление вращения зависит от того, наблюдается ли оно вдоль пучка или навстречу пучку света. Эта независимость магнитного вращения плоскости поляризации от направления распространения света в [c.79]

Открытием магнитного вращения плоскости поляризации Фарадей установил связь между магнитными и оптическими явлениями. В дальнейшем Фарадей предпринимал неоднократные попытки обнаружить воздействие магнитного поля и иа излучение атомов. Однако успеха он не добился, как стало потом известно, по чисто техническим причинам (малая разрешающая способность спектрального прибора н слабые магнитные поля). [c.102]

Эти взгляды постепенно подтверждались наблюдениями, показавшими, что основные свойства световых излучений присущи и инфракрасным излучениям. Последние, так же как и свет, распространяются прямолинейно и подчиняются тем же самым законам отражения, преломления, поляризации, магнитного вращения плоскости поляризации, интерференции. С другой стороны было установлено, хотя и не без дискуссий, что тепловые явления вызываются не только инфракрасными лучами, но также всеми другими видами излучений и, в частности, видимым светом. [c.13]

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]

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]

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]

Наличие дисперсии света является одним из фундаментальных- затруднений первоначальной электромагнитной теории света Мак- свелла. Эта теория, связавшая воедино электромагнитные и опти- ч/ ческие явления, представляла громадный шаг вперед и стала научным обобщением крупнейшего масштаба. Трприя )я1 гвр.п.пя-позволила раскрыть смысл явления Фарадея (вращение плоскости поляризации в магнитном поле), открытого почти за четверть века до того она, несомненно, стимулировала дальнейщие изыскания в области магнето- и электрооптики, приведшие к двум важным открытиям Керра двойного лучепреломления в электрическом поле и поворота плоскости поляризации при отражении от намагниченного ферромагнетика. Наконец, теория Максвелла устранила ряд неясностей и противоречий упругой оптики. [c.539]

Первоначальные попытки молекулярного толкования оптической активности имели, по существу, формальный характер и сводились к предположению, что связи, существующие в асимметричной молекуле, обусловливают винтообразные траектории электронов, смещаемых под действием световой волны. Борн (1915 г.) показал, то, исходя из более общей модели молекулы, пригодной для истолкования явлений молекулярной анизотропии вообще, можно объяснить и вращение плоскости поляризации асимметричными молекулами, т. е. молекулами, не имеющими ни центра симметрии, ни плоскости симметрии. При этом оказалось, как мы уже упоминали в начале главы, что при решении задачи о взаимодействии световой волны и молекулы в данном случае нельзя пренебрегать эффектами, зависящими от отношения с(/А,, где с1 — размер молекулы, а X — длина волны. В. Р. Бурсиан и А. В. Тиморева существенно дополнили теорию, показав, что необходимо принять во внимание не только электрический, но и магнитный момент, возбуждаемый в асимметричной молекуле полем световой волны. [c.618]

Направление вращения для каждого тела связано с направлением магнитного поля и не зависит от направления распространения света в отличие от естественного вращения, имеющего разные направления в зависимости от того, смотрим ли мы вдоль или навстречу пучку света. При, естественном вращении основная причина, обусловливающая явле Ние, состоит в действии поля световой волны поэтому симметрия картины зависит от расположения ее векторов и //, т. е. от направления света. В случае магнитного вращения плоскости поляризации основная причина лежит в действии магнитного поля, так что направление вращения задается направлением внешнего поля и не зависит от направления света. [c.620]

Установив в опытах над магнитным вращением плоскости поляризации света связь между магнитными и оптическими явлениями, Фарадей предпринял также попытку воздействовать магнитным полем на спектральные линии. Один из последних его опытов (1862 г.) состоял в наблюдении спектра паров натрия, помещенных между полюсами, электромагнита, при включении и выключении поля. Отсутствие какого бы то ни было эффекта объясняется, как мы уже знаем, недостаточностью технических средств, которыми располагал Фарадей (малая разрещающая способность спектрального аппарата при слабых магнитных полях, применявшихся им). [c.621]

На кривой дисперсии (рис. 31.7) соотношения представлены в преувеличенном масштабе. Кривая / показывает ход показателя преломления в магнитном поле для луча, поляризованного по ле-врму кругу, а кривая II — для луча, поляризованного по правому кругу. Из чертежа ясно, что для какой-нибудь длины волны X в магнитном поле появляется круговое двойное преломление. Эффект тем значительнее, чем ближе X и Х . Действительно, вблизи собственных линий абсорбции эффект вращения особенно велик. Но даже и очень далеко от собственных частот явление легко наблюдается благодаря чрезвычайно большой чувствительности метода вращения плоскости поляризации (см. 168). [c.630]

Магнитное вращение плоскости поляризации, так же как и естественное, зависит от длины волны распространяющегося света и несколько изменяется с изменением температуры. Зависимость постоянной Верде от длины волны можно приближенно определить из р = Л/Я -ЬРД . [c.80]

Эффект Зеемана лежит в основе объяснения двух главных магнитооптических явлений — магнитного вращения плоскости поляризации (эффект Фарадея) и магнитного двойного лучепреломления (эффект Коттона — Мутона). Изучение эффекта Зеемана на спектральных линиях атомов в видимой и ультрафиолетовой областях сыграло большую роль в развитии учения о строении атома, особенно в период, последовавший за созданием теории Бора. В настоящее время исследование эффекта Зеемана на спектральных линиях атомов представляет собой один из важных методов определения характеристик уровней энергии атомов и значительно облегчает интерпретацию сложных атомных спектров. Изучение зеема-новского расщепления спектральных линий позволяет также получать ценные сведения о магнитных полях, в источниках света, например при исследовании Солнца. [c.102]

Теоретический смысл обратного эффекта Зеемана заключается в следующем. Известно, что линии поглощения вещества обусловлены наличием собственных частот колебаний атомов и молекул, составляющих данное вещество. Под действием магнитного поля собственные частоты вещества меняются, следовательно, меняется и положение линий поглощения, т. е. проиеходит раещеп-ление. Вместо одной собственной частоты появляется ряд частот, в простейшем случае — две, смещенные относительно основной частоты на величину Ду. Согласно формуле (21.7) это приводит к изменению показателя преломления. Таким образом устанавливается связь между обратным эффектом Зеемана и явлением вращения плоскости поляризации в магнитном поле (эффект Фарадея, см. 20.3). Действительно, при распространении света вдоль направления магнитного поля вследствие расщепления оптической собственной частоты электрона на две [c.109]

Описываемый метод применим в основном лишь к одноосным кристаллам (для стекол он не очень удобен, так как в этом случае окрун ение магнитных ионов не вполне определено). В других кристаллах двойное лучепреломление сильно мешает измерениям вращения плоскости поляризации, и рассматриваемый метод можно применять только в случае слабого двойного лучепреломления. При этом линейно поляризованный свет трансформируется в эллиптически поляризованный пучок. Когда эллиптичность не слишком [c.398]

Магнитооптической постоянной ВердеС , угл. мин/ /(Тл-м), называют коэффициент пропорциональности между углом вращения плоскости поляризации г ), обусловленным наложением магнитного поля (вектор напряженности магнитного поля совпадает с направлением распространения оптического излучения в данной среде), и произведением напряженности внешнего магнитного поля Н на геометрическую длину пути I излучения в веществе. [c.769]

В ферромагнитных материалах напряженность магнитного поля в выражении для ф заменяется намагниченностью М, Тл, а постоянная Верде — постоянной Кундта К, град/(Тл-см). В таблицах обычно приводят характерное для ферромагнетиков значение параметра вращения при насыщенной намагниченности Ms, Тл, определяемое как удельное фарадеевское вращение плоскости поляризации Ms для света, распространяющегося вдоль вектора намагниченности Ms, т. е. [c.866]

ЗАКОН [Бера для разбавленных растворов поглощающего вещества в непоглощающем растворителе коэффициент поглощения света веществом зависит от свойств растворенного вещества, длины волны света и концентрации раствора Био для вращательной дисперсии в области достаточно длинных волн, удаленной от полос поглощения света веществом, угол вращения плоскости поляризации обратно пропорционален квадрату длины волны Био — Савара — Лапласа элементарная магнитная индукция в любой точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника с проходящим по нему постоянным электрическим током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике, абсолютной магнитной проницаемости, векторному произведению вектора-элемента длины проводника на модуль радиуса-вектора, проведенного из элемента проводника в данную точку и обратно пропорциональна кубу модуля-вектора Бойля — Мариотта при неизменных температуре и массе произведение численных значений давления на занимаемый объем идеальным газом постоянно Брюстера отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения, равному углу Брюстера, тангенс которого должен быть равен относительному показателю преломления отражающей свет среды Бугера — Ламберта интенсивность J плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону J=Joe , где Jo — интенсивность света на выходе из слоя среды толщиной / а — показатель поглощения среды, который зависит от химической природы и состояния поглощающей среды и от волны света Бунзеиа — Роско количество вещества, прореагировавшего в фотохимической реакции, пропорционально мощности излучения и времени освещения Бернулли в стационарном потоке сумма статического и динамического давлений остается постоянной ] [c.231]

Физические свойства К. Все свойства К.— механические, электрические, магнитные, оптические, электро- II магнитооптические, транспортные (напр., диффузия, тепло- и электропроводность) и др.— обусловлены атомно-кристаллич, структурой, её симметрией, силами связи между атомами и энергетич. спектром электронов решётки, а нек-рые из свойств — дефектами структуры. Поляризуемость К., оп-тич. преломление и поглощепио, электро- и магиптострикция, вращение плоскости поляризации (ги-рация), пьезоэлектричество и пьезо-магнетизм, собств. проводимость характеризуются тензорами, ранг к-рых зависит от типа воздействия на К. и его отклика. Напр., напряжённость электрич. поля с компо- [c.520]

Регистрация изменений М, вызванных вращением Я. г., также осуществляется с помощью динамич. методов— явления ядерного магнитного резонанса и эффектов модуляции величины поглощения или фарадеевского вращения плоскости поляризации оптич. излучения, проходящего через активную среду Я. г. с прецессирующим магн. моментом М. Процесс прецессии обеспечивается за счёт работы Я. г. в режиме спинового генератора (СГ). Для этого Я. г. помещают в перем. магн. поле Н. , перпендикулярное пост, полю Но. В результате в Я. г, возбуждается Лармора прецессия магн. момента М. В инерц. системе координат вектор М прецессирует вокруг поля Hq с частотой (Bj g = / Яо, где J—магнитомеханическое отношение. Если Я. г. вращается вокруг направления поля Яо с угл. скоростью 0, то частота прецессии ot определяется [c.673]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...