Явление Фарадея

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]

Элементарная теория магнитооптического явления Фарадея. Как [c.303]

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]

Явление Фарадея можно осуществить следующим образом (рис. 30.9). Между полюсами электромагнита помещается исследуемое тело К, например кусок стекла. Линейно-поляризованный свет пропускается сквозь это тело так, чтобы направление света [c.619]

Явление Фарадея стоит в непосредственной связи с эффектом Зеемана. Поэтому мы откладываем его теоретическое истолкование до следующей главы. [c.620]

Его связь с явлением Фарадея [c.628]

Теоретический смысл этих явлений легко понять. Под действием магнитного поля меняются собственные периоды колебания атомов и, следовательно, положение линий поглощения. Наблюдения в продольном направлении показывают, что собственные частоты, соответствующие правому и левому вращению, смещаются в разные стороны. Этим обстоятельством устанавливается связь между явлением Зеемана и явлением Фарадея. Так как показатель преломления зависит от близости частоты исследуемой волны к собственным частотам вещества (кривая дисперсии), то, следовательно, под действием магнитного поля изменяется и показатель преломления, причем различно для волн данной частоты, поляризованных по правому и левому кругу. [c.629]

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

С теоретич. точки зрения явление Фарадея может рассматриваться как необходимое следствие эффекта Зеемана. Факт вращения плоскости поляризации математически эквивалентен тому, что две волны, противоположно поляризованные по кругу, являющиеся синонимом одной плоскополяризован-ной волны, распространяются в среде с различными скоростями, именно [c.198]

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]

Открытие электрона. Факт существования электрона как элементарной частицы материи, обладающей единичным элементарным электрическим зарядом (отрицательным по модулю), был установлен в исследованиях совершенно иного плана, а именно при изучении явлений, связанных с прохождением электрического тока через газы. И снова мы должны отдать должное проницательности Фарадея, начавшего эти исследования в 1838 г. Результаты, связанные с различными явлениями положитель- [c.99]

Колебания тока в сверхпроводящем кольце. Если магнитный поток сквозь площадь, ограниченную сверхпроводящим кольцом, в результате изменения внешнего магнитного поля равномерно возрастает со временем, то по закону электромагнитной индукции Фарадея в кольце индуцируется сверхпроводящий ток, увеличивающийся со временем. При достижении плотностью тока критического значения сверхпроводимость разрушается и сверхпроводящий ток исчезает. Исчезновение тока создает условия для возникновения сверхпроводящего состояния. Продолжающее возрастать магнитное поле снова индуцирует возрастающий сверх проводящий ток, который при достижении критического значения ликвидирует сверхпроводимость, и т. д. Следует обратить внимание, что физическим содержанием закона электромагнитной индукции Фарадея является возникновение вихревого электрического поля в результате изменения магнитного поля. При росте с постоянной скоростью магнитного потока сквозь площадь, ограниченную сверхпроводящим кольцом, линии напряженности электрического поля являются окружностями, концентрическими с центром кольца. Напряженность электрического поля вдоль каждой линии постоянна. Поэтому можно сказать, что в рассмотренном выше явлении речь шла о протекании сверхпроводящего тока в постоянном электрическом поле, и окончательный результат сформулировать так [c.374]

Электрический генератор, предложенный Фарадеем, был оригинальным по принципу действия, но неудобным для практического использования. В лучшем случае он мог служить изящным украшением физических лабораторий. Никому и в голову не приходило, что явление самоиндукции, открытое Фарадеем, может иметь практическое применение. [c.133]

XIX в. увидел рождение совершенно новой области физики, которая произвела грандиозный переворот как в наших представлениях о природе вещей, так и в нашей промышленности, а именно науки об электричестве. Мы не будем напоминать здесь, как она создавалась работами Вольта, Ампера, Лапласа, Фарадея и других исследователей. Важно только сказать, что Максвелл сумел обобщить в исключительно точных математических формулах результаты, полученные его предшественниками, и показать, что всю оптику можно рассматривать как часть электромагнетизма. Работы Герца и в еще большей степени работы Г. Лоренца усовершенствовали теорию Максвелла кроме того, Лоренц ввел в нее понятие о прерывности электричества, разработанное ранее Дж. Томсоном и так блестяще подтвержденное опытом. Правда, развитие электромагнитной теории показало нереальность представлений Френеля об упругом эфире и этим как бы отделило оптику от механики. Но многие физики после самого Максвелла пытались еще в конце прошлого века найти механическое объяснение электромагнитного эфира и объяснить таким образом не только новые представления оптики с точки зрения динамики, но и объяснить с помощью этих представлений все электрические и магнитные явления. [c.642]

Электрохимическая обработка металлов основывается на законах электролиза, установленных Фарадеем, и на явлении поляризации. Закон Фарадея количественно выражается уравнением [c.59]

Если применение эффектов Зеемана и Фарадея для излучения энергетических спектров кристаллов, параметров зонной структуры и природы примесных центров и центров окраски давно уже стало традиционным в практике лабораторных исследований, то использование магнитооптических явлений для неразрушающего контроля материалов было предложено сравнительно недавно. [c.195]

Основные явления М. можно классифицировать но признаку взаимной ориентации волнового вектора светового излучения к и вектора магн. поля Н, При этом различают две геометрии расположения этих векторов 1) свет распространяется вдоль поля к И (т. н. геометрия Фарадея) и 2) свет распространяется перпендикулярно полю к Н (геометрия Фойгта). В геометрии Фойгта, соответствующей поперечному эффекту Зеемана, я- и о-компоненты магн. расщепления оказываются поляризованными линейно в плоскости, параллельной и перпендикулярной /7, а в геометрии Фарадея (продольный эффект Зеемана) наблюдаются лишь цирку-лярно поляризованные а-компоненты с противоположными направлениями вращения. [c.701]

Как уже было отмечено в явлении Фарадея электроны подвергаются однов[)еменному воздействию постоянного магнитного поля и поля световой волны. Если в отсутствие постоянного магнитного поля электроны колеблются с собственной частотой о)о, то, как следует из эффекта Зеемана, в присутствии внешнего магнитного поля напряженностью Нд они колеблются с частотами [c.294]

Для явления Фарадея характерно еще то, что оно является безынерционным. Это позг.оляет применить эффект Фарадея для создания оптического затвора для модуляции света и т. д. [c.302]

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]

Плоскополяриаованное колебание Е можно представить в виде двух круговых противоположно направленных колебаний (рис. 11.21, а) Е,, поляризованного по кругу вправо, и Еа, поляризованного по кругу влево. В каждый момент времени эти составляющие образуют с плоскостью колебаний АА равные углы и в сумме дают вектор Е, лежащий в этой плоскости. Если такие колебания попадают в среду, в которой скорость распространения право-и левополяризованной составляющих оказывается неодинаковой, например е, < Са, то колебание Ej будет отставать от колебания Ез и по выходе из среды между ними возникнет разность фаз S. Складываясь, колебания Ei и Е дают снова плоскополяризованное колебание Е, но с плоскостью колебаний ВВ, повернутой относительно начального положения этой плоскости АА на угол 6/2 в направлении вращения более быстро распространяющегося колебания Ej (рис. 11.21, б). Такое явление поворота (вращения) плоскости колебаний или соответственно плоскости поляризации плоскополяризованной электромагнитной волны происходит при прохождении ее через намагниченный ферро- и ферримагнетик в направлении приложенного намагничивающего поля Н (в продольном магнитном поле). Это явление было открыто Фарадеем и называется эффектом Фарадея В металлических ферромагнетиках, сильно поглощающих электромагнитные волны, явление Фарадея можно наблюдать лишь в тонких пленках. В ферритах с высоким удельным электрическим сопротивлением, слабо поглощающим энергию электромагнитной волны, эффект Фарадея может быть реализован в образцах длиной в [c.307]

Совокупность онтич. явлений, из к-рых могут быть получены те или иные сведения о свойствах молекул, объединяются обычно под названием молекулярной оптики. К ним относится дисперсия света, рассеяние света, оптич. активность, а также явления, происходящие при расиространении света в веще ст-вах, помещенных в электрич. или магнитное Ц1эле (см. Керра явление, Штарка явление, Зеемана явление, Фарадея явление, Коттон — Муттона аффект). Многие результаты молекулярной О. могут быть полу-чепы еще в рамках классич. представлений, на основе очень общей модели молекулы, в к-рой молекула характеризуется только тензором поляризуемости. и дипольным электрич. (а в нек-рых случаях тал же магнитным) моментом. Однако теоретич. рассмотрение этпх величин требует уточнения модели молекулы и, вообще говоря, рассмотрения ее как квантовой системы. [c.498]

Наряду с естественным двойным лучепреломлением можно создать искусственную анизотропию при помощи наложения на прозрачное вещество электрического поля (явление Керра). Прозрачное вещество, помещенное в магнитное поле, приобретает способность вращения плоскости поляризации света, распространяющегося вдоль линий сил магнитного поля (явление Фарадея). Оба эти эффекта широко используются для различных технических целей. Одно из важнейших явлений, возникающих под действием света в веществе, представляет собой явление фотоэффекта, заключающееся в вырывании зарядов из поверхности вещества наружу (внешний фотоэффект) или в изменении сопротивления тел при освещении (фотопроводимость) или, наконец, в создании э. д. с. на границе разнородных материало в (вентильный фотоэффект). Подробнее см. фотоэлементы стр. 704. [c.339]

При изучении явления следует иметь в виду, что в данном случае, как и в предыдущих задачах, нужно рассчитать действие электромагнитной волны на излучающий электрон. При изучении дисперсии вещества учитывалось лишь действие вектора Е, так как в формуле Лоренца f = ( Е f [vH] второй член в и с раз меньше первого. Но при истолковании эффекта Фарадея необходимо учесть действие внешнего поля Нвнеш> которое во много раз больше напряженности магнитного поля электромагнитной волны. Следовательно, [vHeHeml пренебречь уже нельзя. [c.162]

Количественные законы явления были установлены еще Фарадеем и наиболее полно исследованы на ряде объектов Верде угол поворота ф плоскости поляризации пропорционален длине пути света в веществе I и напряженности магнитного поля Н, [c.619]

Лишь позже, ровно через полстолетия после первого магнитооптического открытия Фарадея, Зееману (1896 г.) удалось обнаружить слабое изменение частоты спектральных линий под действием внешнего магнитного поля. В принципе расположение Зеемана соответствовало последней установке Фарадея. В дальнейших опытах, однако, было осуществлено важное дополнение Зееман, кроме наблюдения за изменением частоты спектральных линий, обратил также внимание на характер поляризации этих линий в соответствии с указаниями Лорентца, развивавшего одновременно электронную теорию оптических явлений. [c.621]

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]

А. М. Ампер, выполнив множество экспериментов по изученлю взаимодействия между электрическим током и магнитом, устанавливает основные законы взаимодействия токов и предлагает первую теорию магнетизма. Громадным вкладом в развитие теории и практики электромагнетизма явились исследования выдающегося английского физика-экспериментатора М. Фарадея. В 1821 г. он впервые создал лабораторную модель электродвигателя, осуществив вращение магнита вокруг проводника с током. В 1831 г. он открыл явление электромагнитной индукции и установил его законы. М. Фарадей впервые ввел понятие электромагнитного поля как передатчика взаимодействия между заряженными телами. Пространство, которое у Ньютона выступало как пассивный свидетель физических явлений, оживает и становится их участником. 96 [c.96]

В 1846 г. М. Фарадей экспериментально открыл явление поворота плоскости поляризации светового пучка, который пропускался сквозь кристалл, помещенный в магнитное поле. Это магнитооптическое явление называют сегодня эффектом Фарадея . Обнаружив данный эффект, Фарадей тем самым продемонстрировал существование связи между оптикой и магнетизмом. Вскоре он написал статью Мысли о лучевых колебаниях , где поставил впрос не могут ли световые волны передаваться по электрическим и магнитным силовым линиям Иными словами, не является ли электромагнитный эфир (его существование в те времена пока еще не подвергалось сомнению) также и той средой , в которой распространяются световые волны Таким образом, Фарадей предлагал заменить полную внутренних противоречий механическую модель светоносного эфира электромагнитной моделью. [c.29]

Электропроводность твердых тел обусловливается передвижением кг к ионов самого диэлектрика, так и ионов случайных примесей, а у некоторых материалов может быть вызвана наличием свободных электронов. Электронная электропроводность наиболее заметна при сильных электрических полях. Вид электропроводности устанавливают экспериментально, используя закон Фарадея. Ионная электропроводность сопровождается переносом вещества. При электронной электропроводности это явление не наблюдается. В процессе про-хожденпя электрического тока через твердый диэлектрик содержащиеся в нем ионы примеси могут частично удаляться, выделяясь на электродах, как это наблюдается в жидкостях. [c.37]

Продолжая классическую традицию английской физики У. Томсона, Фарадея Мак-Куллоха, Максвелла, которые шли по пути построения физических (механических) моделей на основе аналогии, Лармор ) в конце XIX в. также ставит перед собой задачу сведения всего многообразия явлений к динамическим принципам. Он считает центральной задачей разработку идеи о каком-либо определенном характере связи между эфиром и веществом. Для этой цели он воспользовался принципом наименьшего действия, который, по его мнению, позволяет свести к динамике такие физические теории, внутренний динамический механизм которых скрыт от непосредственного наблюдения. Аналогичную точку зрения на проблемы электродинамики развивал ранее Гельмгольц. Лармор находит классический вид лагранжиана и, воспользовавшись определением величин Е и Н и тем, что полная энергия системы связана с L, выводит уравнения Максвелла. Легко доказать, идя несколько иным путем, что уравнения [c.856]

В общем случае наложение направленных внешних воздействий приводит к снижению симметрии в системе, что при наличии вырожденных состояний всегда выражается в частном или полном снятии вырождения. Это проявляется в таких хорошо известных явлениях, как эффекты Штарка, Поккельса или Керра во внешнем электрическом поле, эффекты Зеемана, Фарадея или Фойгхта во внешнем магнитном поле, пьезоспектроскопический эффект и др. [c.193]

Если в XVIII Б. преобладали корпускулярные представления о природе света, то XIX в. можно считать веком волновой теории, которая получила свое развитие, начиная с работ Юнга и Френеля. В середине этого столетия Фарадеем была впервые установлена связь светового излучения с магнитными явлениями. Несколько позже (в 1865 г.) Максвелл теоретически доказал существование электромагнитных волн, вывел закон их распространения в пространстве и показал, что видимый [c.10]

Под влиянием М. в. возникает Д -эффект (см. Магнитострикция) и происходит из.менение скорости звука под воздействием маги, поля, достигающее 50% и более в веществах с большим коэф. магнитоупругой связи. Высокая чувствительность упругих модулей к воздействию магн. поля в таких материалах является основой параметрпч. магннтоупругих явлений (пара-метрич. возбуждение магнитоупругих волн, преобразование спектра бегущих ыагнитоупругих волн, генерация гармоник, управляемая фокусировка звука неоднородным магн. полем и т. д.). М, в. ответственно за акустич. эффекты Фарадея и двойного лучепреломления, а также эфф. ангармонизм упругой подсистемы (В, И. Ожогин, В. Л. Преображенский, 1977) [4 . [c.18]

Наконец, М. у. в интегральной форме облегчают физ. интерпретацию мн. эл.-магы. явлений и поэтому нагляднее сопоставляются с теми экспериментально установленными законами, к-рым они обязаны своим происхождением. Так, ур-ние (1а) есть обобщение Био — Савара закона (с добавлением к току I — gjdS максвелловского смещения тока), Ур-ние (2а) выражает закон индукции Фарадея иногда его правую часть переобозначают через маги, ток смещения [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...