Вопрос 7. Суть эффекта Фарадея

Ответ: Природа эффекта Фарадея заключается во взаимодействии маг­нитных моментов валентных электронов диэлектрика с внешним магнит­ным полем напряженности . Под воздействием поля и разориентированные магнитные моменты изотропного диэлектрика стре­мятся сориентироваться либо в направлении , либо в направле­нии ему противоположном. Поле вектора увеличивает значения , ориентирующиеся вдоль и ослабляет величины векторов , ориентированные в противоположном направлении. Увеличение приводит к возрастанию собственных частот колебаний ва­лентных электронов от до . Ослабление уменьшает на и . Увеличение собствен­ных частот с до сдвигает кривую дисперсии вправо.

Рисунок.

Уменьшение частот до сдвигает кривую дисперсии влево. Для монохроматической волны длины , которой соответствует частота , абсолютный показатель преломления становится равным , в соответствии с кривой дисперсии, сдви­нутой вправо, и принимает значение , в соответствии с кривой сдвинутой влево. В результате оптическое излучение распадается на два потока, один из которых распространяется в диэлектрике с фазовой скоростью , а другой - с . Как уже отмечалось для наблюдения эффекта Фарадея, излучение должно быть предварительно линейно-поляризованным.

Задача к разделу 6

Два поляризатора (П1 и П3) расположены так, что оси поляризации образуют прямой угол, а третий поляризатор (П2) размещается между ними так, что ось поляризации его составляет угол с осью поляризации первого поляризатора (П1). Во сколько раз уменьшится интенсивность света, проходящего через такое устройство, если все поляроиды идеальны (потерь нет)? Данные приведены в таблице 6.1

Теоретические сведения к задаче из раздела 6

Любой неполяризованный свет можно представить в виде суммы двух ортогональных линейно поляризованных колебаний. Так как на выход поляризатора П1 пройдет только один вектор, который параллелен плоскости П1, то интенсивность света на выходе первого поляризатора будет равна:

, (6.1)

где I₀ – интенсивность неполяризованного света на входе П1.

Сущность закона Малюса:

. (6.2)

При решении задачи в формуле (6.2) принять величину П=0, то есть потерь нет.

Дано: Ө=10˚, П=0

Найти: Во сколько раз уменьшится интенсивность света, проходящего через такое устройство, если все поляроиды идеальны (потерь нет)?

Решение:

Ответ: в 68,49 раз

7. ОСНОВЫ ФОТОМЕТРИИ