基本介紹
- 中文名：法拉第效應理論
- 外文名：Faraday effect theory
- 提出者：麥可·法拉第
- 提出時間：1845年
- 套用學科：物理學
- 適用領域範圍：測量儀器
在物理學裏，法拉第效應（又叫法拉第旋轉）是一種磁光效應（magneto-optic effect），是在介質內光波與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係。
於1845年，麥可·法拉第發現了法拉第效應。[1]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》第四部份，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。[2]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（circular polarization）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。由於線性偏振可以分解為兩個圓偏振部份的疊加，而這兩個圓偏振部份之間的振幅相同、螺旋性（helicity）不同、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（optical rotatory power）、或光波的振幅調變、或磁場的遙感。在自旋電子學裏，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（optical isolator）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。
