Двойное лучепреломление в магнитном поле

Двойное лучепреломление в магнитном поле (явление Коттон — Мутона) [c.536]

В отсутствие внешнего магнитного поля хаотическое расположение молекул создает макроскопическую изотропность среды. Наложение достаточно сильного магнитного поля, воздействующего на магнитные моменты молекул, ориентирует их определенным образом относительно этого поля, превращая среду в анизотропную. При прохождении света через такую среду возникает двойное лучепреломление, причем магнитное поле направлено перпендикулярно к направлению распространения света. Схема опыта по наблюдению двойного лучепреломления в магнитном поле аналогична схеме опыта по наблюдению эффекта Керра (см. рис. 19.2). [c.70]

Не менее интересны магнитооптические эффекты 1) эффект расщепления спектральных линий под действием внешнего магнитного поля (эффект Зеемана) 2) двойное лучепреломление в магнитном поле (эффект Коттон- Мутона) и др. [c.128]

Поляризационные приборы широко используются во многих областях науки и техники. Исследования кристаллов и определение их оптических свойств производятся при помощи поляризационных микроскопов. Большое распространение получил поляризационный оптический метод определения напряжений в деталях машин и инженерных сооружениях. Благодаря способности оптически активных веществ поворачивать плоскость поляризации концентрации их растворов (например сахара) быстро и просто определяются посредством сахариметров, круговых поляриметров и др. Значительное развитие получают приборы, использующие явление двойного лучепреломления в электрическом поле и явление вращения плоскости поляризации в магнитном поле. [c.202]

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]

Магнитное двойное лучепреломление. Вращательный эффект, обнаруженный Фарадеем, относится к случаю наблюдения вдоль магнитных силовых линий в этом направлении компоненты зеемановского расщепления поляризованы по кругу. В поперечном зеемановском эффекте компоненты поляризованы линейно параллельно и перпендикулярно к полю (фиг. 5). Магнитное поле не влияет на компонент колебаний электрона, параллельный силовым линиям, но влияет на поперечный компонент. Вследствие атого аналогично циркулярному двойному лучепреломлению в продольном эффекте (эквивалентному факту вращения плоскости поляризации) в поперечном эффекте, вообще говоря, должно наблюдаться обычное двойное лучепреломление, эквивалентное тому, что выхо- [c.199]

Магнитооптический эффект проявляется в двух видах. Наложение магнитного поля приводит либо к возникновению двойного лучепреломления, либо вещество становится оптически активным. [c.101]

Аналогом эффекта Керра является эффект Коттона—Мутона, открытый в 1910 г. Если молекулы среды анизотропны и обладают постоянными магнитными моментами, то они могут преимущественно ориентироваться постоянным магнитным полем. В достаточно сильных магнитных полях возникает анизотропия,и связанное с ней двойное лучепреломление среды. Это и есть эффект Коттона — Мутона. Среда ведет себя подобно одноосному кристаллу, оптическая ось которого параллельна магнитному полю В. [c.561]

ОПТИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ, различие оптич. св-в среды в зависимости от направления распространения в ней оптического излучения (света) и его поляризации (см. Поляризация света). О. а. проявляется в двойном лучепреломлении, дихроизме, изменении эллиптичности поляризации света и во вращении плоскости поляризации, происходящем в оптически активных в-вах. Естественная O.a. кристаллов обусловлена неодинаковостью по разл. направлениям поля сил, связывающих атомы решётки. Естественная оптич. активность в-в, к-рые проявляют её в любом агрегатном состоянии, связана с асимметрией строения отд. молекул таких в-в и обусловленным ею различием во вз-ствии этих молекул с излучением разл. поляризаций, а также с особенностями возбуждённых состояний эл-нов и ионных остовов в оптически активных кристаллах. Наведённая (искусственная) О. а, возникает в средах, от природы оптически изотропных под действием внеш. полей, выделяющих в таких средах определ. направление. Это может быть электрич. поле (см. Керра эффект), магнитное поле Коттона — Мутона эффект, Фарадея эффект), поле упругих сил (см. Фотоупругость), а также поле сил в потоке жидкости. [c.495]

Двойное лучепреломление в магнитном поле (явление Коттон— Мутона). Как показали опытные данные, под действием магнитного поля, перпергдикулярного направлению распространения света, на веш,естве наблюдается явление, аналогич юе эффекту Керра. Установлено, что в этом случае оптическая анизотропия среды выразится формулой [c.294]

Аналогично возникновению двойного лучепреломления в электрическом поле возможно также и создание искусственной анизотропии под действием магнитного поля. Если анизотропные молекулы обладают дополнительно постоянным мдгнитным моментом (парамагнитное тело), подобно тому, как молекулы, будучи анизотропными, обладают постоянным электрическим моментом, то их поведение под действием магнитного поля должно представлять аналогию с явлением, наблюдаемым в электрическом поле. В отсутствие внешнего магнитного поля хаотическое расположение молекул обеспечивает макроскопическую изотропию среды, несмотря на анизотропию отдельных молекул. Наложение достаточно сильного магнитного поля, воздействующего на магнитные моменты молекул, ориентирует их определенным образом относительно этого внешнего поля. Ориентация анизотропных молекул сообщает всей среде свойства анизотропии, которые можно наблюдать обычным способом. Действительно, удалось обнаружить возникковенпе двойного лучепреломления под действием сильного магнитного поля, направлен- [c.536]

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]

Эффекты магнитных воздействий в жидкостях мало-численнее, возможно, вследствие меньшей изученности. Известны механический эффект — магнитострикция магнитотепловые эффекты оптические эффекты изменение оптической плотности, коэффициентов рассеяния и отражения, эффект Фарадея [ф=/1(Я)], эффект двойного лучепреломления, Коттон—Мутона 1А 1 /г где АК— разность хода лучей], расш,епление спектральных линий в результате эф кта Зеемана, дисперсия магнитооптического вращения, круговой дихроизм в продольном магнитном поле электрические эффекты, связанные с изменениями электропроводности и диэлектрической проницаемости в магнитном поле такие магнитные эффекты, как ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонансы. [c.33]

Около самой полосы поглощения двойное лучепреломление по ф-ле (17) должно обнаруживать аномальный ход и приобретает большую величину. Это следствие теории вполне подтвердилось опытами Фохта и Коттона при поперечном наблюдении натронного пламени в магнитном поле и в позднейших опытах с другими парами и газами. Наряду с указанным магнитным двойным лучепрелом- [c.199]

Для объяснения эффекта Коттона и Мутона м. б. полностью использована современная теория эффекта Керра. Как уже упомянуто, в отношении парамагнитного вращения помимо прецессионного движения атома магнитное поле может проявлять еще ориентирующее действие. Под влиянием поля может происходить намагничивание анизотропных молекул, различное в различных направлениях. Вследствие этого анизотропные молекулы будут стремиться стать по направлению поля. Такому стремлению противодействует тепловое движение молекул чем г° ниже, тем ориентировка будет более выраженной. Помимо наводимого момента в молекулах могут существовать готовые магнитные моменты, не зависящие от поля, также способствующие ориентировке. До известной степени моделью такой теории ориентировки. может служить большое магнитное двойное лучепреломление в коллоидальных растворах солей железа, открытое Майораной (эффект Майораны). В этом случае магнитное поле действует не на молекулы, а на сравнительно большие частицы из ферромагнитного вещесгва. [c.200]

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]

Д. B. Б и M , Двойное лучепреломление в электрическом и магнитном поле, УФН 13, 209 (1933) Rev. Mod. Phys. 4, 133 (1932) [c.481]

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]

Жидкие кристаллы весьма чувствительны (десятые доли градуса) к тe пepaтype н при этом меняют свою окраску. Подбирая различные по составу вещества, можно получить индикаторы в пределах температуры —20-f-+250 С. Они также сильно реагируют иа изменения напряженности электрического и магнитного полей, изменяя при этом свою прозрачность и другие оптические характеристики, что используется в технике. Анизотропия электропроводности жидких кристаллов связана с анизотропией их вязкости, определяющейся закономерностями в расположении молекул. Большое число световых эффектов, таких, как поворот плоскости поляризации луча, двойное лучепреломление, спектральное изменение поглощения и отражения световая память , делает их интересными и для применения в оптике. Жидкие кристаллы реагируют также и на пары различных химических веществ. При использовании жидких кристаллов в качестве световых индикаторов следует помнить, что они [c.139]

Из-за отсутствия у нейтронов электрич. заряда они глубоко проникают внутрь большинства материалов, что позволяет рассматривать их как достаточно прозрачные среды для распространения нейтронных волн. Большая часть нейтронно-оптич. явлений имеет аналогию с оптич. явлениями, несмотря на различную природу полей нейтронного и светового излучений. Световые волны описываются ур-ниями Максвелла, а нейтронная волна (нейтронная волновая ф-ция) подчиняется ур-нию Шрёдингера. Распространение волн в среде, согласно Гюйгенса принципу, связано с их рассеянием и доследующей интерференцией вторичных волн. В случае нейтронов рассеяние обусловлено гл. обр. их короткодействующим сильным взаимодействием с атомными ядрами, в случае световых волн — дальнодейст-вующим электромагнитным взаимодействием с электронами атомных оболочек. Наличие у нейтрона магн. момента приводит к взаимодействию с магн. моментами атомов, на чем основано т. н. магнитное рассеяние нейтронов, не имеющее аналогии в оптике. Неупругое рассеяние нейтронов можно сопоставить с комбинационным рассеянием света. В отличие от векторной световой волны, нейтронная волна является спинором. Поэтому все поляризац. явления в Н. о., связанные с наличием у нейтрона спина, существенно отличаются от оптических, хотя и здесь есть аналогии напр., поляризации нейтронов можно (в нек-ром приближении) сопоставить круговую поляризацию света. В Н. о. в нек-рых случаях имеет место двойное лучепреломление и дихроизм (см. ниже). [c.273]

Влияние магнитного поля Земли Я . В магн. поле Я(, на электрон, движущийся со скоростью о, действует Лоренца сила F = (—е/с)[гНо], под влиянием к-рой он вращается по окружности в плоскости, перпендикулярной Hfl, с гиромагв. частотой Траектория каждой за ряж. частицы — винтовая линия с осью вдоль Ио- Действие силы Лоренца приводит к измененкю характера вынужденных колебаний электронов под действием электрич. поля волны, а следовательно, к изме-вевию электрич. свойств среды. В результате ионосфера становится анизотропной гиротропной средой, электрич. свойства к-рой зависят от направления Р. р. и описываются не скалярной величиной е, а тензором диэлект-рич. проницаемости e,j. Падающая на такую среду волна испытывает двойное лучепреломление, т. е. расщепляется на две волны, отличающиеся скоростью и направлением распространения, поглощением и поляризацией. Если направление Р. р. то падающую волну [c.259]

Как известно, оптически изотропная среда под действием магнитного поля приобретает свойство двойного лучепреломления по кругу для света, распространяющегося вдоль поля. Это значит, что если без магнитного поля среда поглощает свет на частоте Mq, то при наложении поля II у нее появляются две резонансные частоты поглощения о>о — еН12тс) для света с левой круговой поляризацией и (О9 -Ь (еН1 12тс) — для света с правой круговой поляризацией е, т — заряд и масса электрона, с — скорость света), причем показатель преломления в одном случае возрастает, а в другом — уменьшается по сравнению с показателем преломления среды, когда магнитное поле отсутствует. Измеряя разность резонансного поглощения света, поляризованного по правому и левому кругам, можно получить дополнительную информацию об электронных энергетических уровнях исследуемого вещества, помогающую в расшифровке спектров оптического поглощения. [c.32]

Полученные формулы показывают, что по отношению к распространяющейся волне ионизированный газ при налинНи магнитного поля Но ведет себя как анизотропная среда, свойства которой зависят от направления распространения. Формально это об-/ стоятельство проявляется в том, что диэлектрическая проницаемость приобретает свойства тензорной величины. Два знака в выражении (4.43) для коэффициента преломления и в ф-ле (4.44) для вида поляризации указывают на существование явления двойного лучепреломления. Индекс I в указанных формулах относится к необыкновенному лучу, а индекс 2 — к обыкновенному. [c.222]

Два луча могут попасть в место приема также в результате явления двойного лучепреломления. Этот случай показан на рис. 5.22 и суть его сводится к следующему. Как известно, под действие. постоянного магнитного поля Зеилл [c.275]

Расщепление спектр, линий влечёт за собой соответствующее расщепление дисперс, кривых, характеризующих зависимость показателя преломления среды от длины волны излучения (см. Дисперсия Света, Преломление света). В результате при продольном (по полю) распространении показатели преломления для света с правой и левой круговыми поляризациями становятся различными (магнитное циркулярное двойное лучепреломление), а линейно поляризованный монохроматич. свет, проходя через среду, испытывает вращение плоскости поляризации. Последнее явление носит назв. Фарадея эффекта. В области линии поглощения фарадеевское вращение проявляет характерную немонотонную зависимость от длины волны — эффект Мака-луао — Корбин о. При поперечном относительно магн, поля распространении света различие показателей преломления для линейных поляризаций приводит к линейному магнитному двойному лучепреломлению, известному как Коттона — Мутона эффект (или эффект Фохта), Изучение и использование всех этих эффектов входит в круг проблем совр. М. [c.382]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...