Вращение плоскости поляризации в магнитном поле

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]

Вращение плоскости поляризации в магнитном поле [c.78]

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

В 1846 г. Майкл Фарадей (1791—1867 гг.) показал, что существует связь между оптическими и магнитными явлениями. Он обнаружил вращение плоскости поляризации в магнитном поле. Кроме того, оказалось, что отношение электромагнитной единицы силы тока к электростатической численно равно скорости света. [c.11]

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]

Условия появления. В поглощении, флуоресценции и при вращении плоскости поляризации в магнитном поле. [c.146]

Условия появления. Были наблюдены две системы в красной и в сине-зеленой области в поглощении, при вращении плоскости поляризации в магнитном поле и флуоресценции. [c.150]

Условия появления. В поглощении, флуоресценции, при вращении плоскостей поляризации в магнитном поле н в спектре испускания разрядной трубки. [c.171]

Аналогичный член при описывает квадратичный эффект Керра член при Хб дает поляризацию Р = = % ЕНо и описывает вращение плоскости поляризации в магнитном поле, т. е. эффект Фарадея. Наконец, члены с Хз И Х4 наряду с возбуждением фононов световыми волнами описывают и рассеяние света на аку- [c.9]

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]

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]

В отличие от естественного вращения плоскости поляризации, в данном случае направление вращения задается магнитным полем и не зависит от направления распространения света. [c.205]

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]

На рис. 6.1 показаны рассчитанные в зависимости от частоты значения потерь за счет вращения плоскости поляризации (в указанном выше смысле) при прохождении сквозь однородную ионизированную область атмосферы для трех значений углов скольжения р 96]. При этом предполагалось, что Л = 2,8-10 2 1/м в интервале высот от 230 до 370 км и Л =0 на всех других высотах. Напряженность продольного магнитного поля Япр предполагалась равной 30 а м. [c.324]

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

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]

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]

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]

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]

Следует заметить также, что расщепление уровней ионов в кристаллах во внешних полях может наблюдаться пс только по расщеплениям в спектрах, но и по связанным с ними явлениям в ходе ноказателя преломления кристаллов вблизи линий поглощения. К таким явлениям относятся вращение плоскости поляризации в магнитном поле вблизи линий (эффект Маккалузо—Корбино), двулучепреломление в магнитном поле вблизи линий (эффект Фохта) и недавно обнаруженная [88] аномальная дисперсия вынужденного двулучепреломлепия вблизи линий при воздействии деформаций на кристалл. [c.117]

Вращение плоскости поляризации в магнитном иоле. Оптически неактивные вещества в магнитном поле становятся оптически активными и вращают плоскость поляризации света, распространяющегося в веществе вдоль силовых линий напряженности магнитного поля. Этот эффект был открыт в 1846 г. М. Фарадеем (1791—1867) и называется едением Фарадея. Оно в >1ражас1 влияние магнитного поля на вещество, в результате чего вещество становится оптически активным. [c.284]

Некоторые растворы и кристаллы редких земель, солей железа и других веществ вращают плоскость поляризации в магнитном поле в направлении, противоположном вращению тока, возбуждающего электромагнит. К этой группе относится много парамагнитных тел, почему и самое вращение иногда называют парамагнитным в отличие от обычного магнитного. По Дорфману и Ладенбургу эффект Фарадея определяется, вообще говоря, двумя причинами. Одна из них, на основе к-рой и построена изложенная теория, сводится к тому, что электронная орбита совершает прецессионное вращение в магнитном поле. Другая состоит в том, что магнитное поле ориентирует атомы благодаря ранее существовавшему в них магнитному моменту. Ориентированные т. о. атомы будут различно реагировать на свет, поляризованный по кругу вправо и влево, и следовательно число электронов, отвечающих на одну и другую волну, будет несколько различным к этому сводится объяснение парамагнитного вращения. В общей квантовой теории (Френкель) разделение двух факторов, диамагнитного и парамагнитного, строго говоря, является недопустимым теория в конце концов должна целиком основываться на характере явления Зеемана для данного вещества. Однако для слабых магнитных полей такое разделение целесообразно и в квантовой теории. Кроме перечисленных вращательных эффектов, вызываемых связанными электронами, Кек наблюдал вращение плоскости поляризации коротких электромагнитных волн при их распространении в ионизованном газе, содержащем свободные электроны и находящемся в магнитном поле. Этот эффект, как показал Эпльтон, может играть большую роль при распространении радиоволн в верхних ионизованных слоях атмосферы (благодаря действию земного магнитного поля). [c.199]

В аналитических целях используется ряд явлений, заключающихся в том, что оптически активные среды в зависимости от свойств и структуры при взаимодействии с поляризованным светом могут изменять плоскость поляризации света (поляриметрический метод), изменять угол вращения плоскости поляризации для излучений различных длин волн (спектрополяриметрический метод), осуществлять вращение плоскости поляризации в присутствии внешнего магнитного поля (метод магнитного вращения). Возможно появление разности коэффициентов поглощения в исследуемой жидкости, помещенной в продольное магнитное поле, для лево- и правоциркулирующего поляризованного света — эффекта, используемого в методе кругового дихроизма, и разности в скорости распространения света, поляризованного по кругу вправо и влево, — эффекта кругового двулучепреломления. В зависимости от состава и структуры среды при помещении жидкости в поперечное магнитное поле возникает разность в показателях преломления обыкновенного и необыкновенного лучей ортогонально поляризованного света (метод магнитоуправляемого двулучепреломления). Оптическая активность веществ обусловливается двумя факторами — особенностью кристаллической решетки вещества и особенностями строения (асимметрией) молекул вещества. Для веществ первого типа характерна потеря оптической активности при разрушении кристаллической решетки плавлением или растворением. Вещества второго типа проявляют активность только в растворенном или [c.118]

Макалюзо и Корбино показали, что пары натрия в магнитном поле вызывают очень сильное вращение плоскости поляризации в непосредственной близости к желтым линиям Di и Dj. Знак вращения одинаков по обе стороны этой двойной линии. Между полю-са.ми электромагнита помещалось небольшое натровое пламя, через которое проходил пучок линейно поляризованного белого света в направлении магнитного поля. На пути лучей ставился николь-анализатор, который при выключенном магнитном поле полностью тушил свет. Прп включении тока в обмотке электромагнита поле зренпя становилось освещенным ярким желтым светом в спектроскопе были видны две желтые линии, симметрично расположенные по обе стороны линии D. Дело в том, что свет с такими длинами волн испытывал в магнитном поле поворот плоскости поляризации на 90° и потому проходил через скрещенные поляризатор и анализатор. Поворачивая николь-анализатор сначала в одном направлении, а затем в другом, можно было убедиться, что по обе стороны полосы поглощения знак вращения был рдин и тот же. [c.582]

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]

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]

Важной особенностью эффекта является его малая инерционность (время установления меньше 10 с), а также независимость от направления луча. Отсюда следует, что угол вращения в данном веществе определяется направлением магнитного поля Нвнеш Последнее свойство (отличающее вращение в магнитном поле от естественного вращения) позволяет увеличить суммарный угол поворота плоскости поляризации системой отражений, на что указывал сам Фарадей (рис. 4. 17). [c.161]

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]

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]

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]

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]

ЭФФЕКТ [тепловой стандартный характеризуется изменением изобарно-изотермного потенциала в процессе образования одного моля химического соединения из простых веществ при условии, что процесс является изотермическим (t = 25" С), а исходные простые вещества и образующиеся соединения находятся при давлении 98 кПа Фарадея состоит в том, что оптически неактивная среда приобретает под действием внешнего магнитного поля способность вращать плоскость поляризации света, распространяющегося вдоль направления поля Фуко состоит в том, что в течение времени плоскость качания сферического маятника поворачивается на определенный угол в сторону против вращения Земли Холла заключайся в том, что в металле или полупроводнике с током, помещенном в магнитное поле, перпендикулярное к вектору плотности тока, возникает поперечное поле и разность потенциалов фотопьезоэлектрическнй — возникновение ЭДС в однородном полупроводнике при одновременном одностороннем его сжатии и освещении Штарка состоит в расщеплении и сдвиге спектральных линий под действием на излучающее вещество внещнего электрического поля] [c.302]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...