福格特效應

福格特效應(英語:Voigt effect)是指當光通過受橫向(與光傳播方向垂直)磁場作用的氣體時發生雙折射的現象,它是福格特於1902年發現的。福格特效應是一種磁雙折射的磁光現象。其產生的根源和法拉第效應的相似;但法拉第效應產生光偏振轉動的大小和外加介質磁場的大小成正比;而福格特效應所產生的折射率變化則和橫向磁場大小成平方關係。福格特效應的套用有原子線過濾器等。

基本介紹

  • 中文名:福格特效應
  • 外文名:Voigt effect
  • 領域:光學
簡介,雙折射,法拉第效應,參見,

簡介

福格特效應(英語:Voigt effect)是指當光通過受橫向(與光傳播方向垂直)磁場作用的氣體時發生雙折射的現象,它是福格特於1902年發現的。福格特效應是一種磁雙折射的磁光現象。其產生的根源和法拉第效應的相似;但法拉第舉晚戲欠效應產生光偏振轉動的大小和外加介質磁場的大小成正比;而福格特效應所產生的折射率變化則和橫向磁場大小成平方關係。福格特效應的套用有原子線過濾器等。

雙折射

雙折射現樂台跨象,光學現象的一種,可以用光的橫波性質來解釋。當光照射到各向異性晶體單軸晶體,如方解石石英紅寶石等)時,發生兩個不同方向的折射;對於單光材料來說,當光偏振方向垂直於光軸時,光所感受到的折射率為尋常光折射率,稱為o光(ordinary ray、尋常光)組拳棗,另簽循白一束光的偏振方向平行於光軸則稱為e光(extraordinary ray、非尋常光),這兩束光都是偏振光,當尋常光折射率大於非尋常光折射率時稱之正單光軸材料,反之稱負單光軸材料。光線從一個特殊的角度射入晶體是不會發生雙折射現象,這一角度稱為晶體的光軸。
不能說非尋常光不符合斯涅爾定律(Snell's Law),此誤解來自於對於光以及能量的混淆,我們觀察到非尋常光的方向為“能量流(energy flow)的方向”而非“光(k vector)的方向”。
波片是這種現象的一個套用。

法拉第效應

物理學法拉第效應(又叫法拉第旋轉)是一種磁光效應(magneto-optic effect),是在介質光波磁場的一種相互作用。法拉第效應會造成偏振平面的旋轉,這旋轉與磁場朝著光波傳播方向的分量呈線性正比關淚盛霉巴系。
於1845年,麥可·法拉第發現了法拉第效應。這是最先揭示光波和電磁現象之間關係的實驗證據。由於法拉第效應顯示出,在穿過介質時,偏振光波會因為外磁場的作用,轉變偏振的方向,因此,麥克斯韋認為磁場是一種旋轉現象。這效應給予麥克斯韋重要的啟發。在於1861年發表的巨作《論物理力線》第四部分,為了突顯出自己設計的“分子渦流模型”的威力,他套用這模型來推導出法拉第效應。在1870年代,詹姆斯·麥克斯韋進一步發展出電磁輻射(包括可見光)的基礎理論。大多數對於光波呈透明狀況的介質(包括液體),當感受到磁場作用時,會出現這種效應。
法拉第效應會使得左旋圓偏振光波與右旋圓偏振光波各自以不同的速度傳播於某些介質,這性質稱為圓雙折射。由員己於線性偏振可以分解為兩個圓偏振部分的疊加,而這兩個圓偏振部分之間的振幅相同、螺旋性(helicity)不同、檔酷歡相位不同,法拉第效應所感應出的相對的相移,會造成線性偏振取向的旋轉。
法拉第效應可以套用於測量儀器。例如,法拉第效應被用於測量旋光度、或光波的振幅調變、或磁場的遙感。在自旋電子學里,法拉第效應被用於研究半導體內部的電子自旋的極化。法拉第旋轉器(Faraday rotator)可以用於光波的調幅,是光隔離器與光循環器(optical circulator)的基礎組件,在光通訊與其它雷射領域必備組件。

參見

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