Kerrov efekt. Umjetna optička anizotropija

Kerr efekt predstavlja skup tri fenomena. I prvi i treći fenomen 1875. godine otkrili su J. Kerr. To je takozvani elektro-optički učinak. Godine 1876 isti je znanstvenik otkrio magneto-optički učinak. Kao rezultat toga, otkrio se taj učinak, koji je postao analogan elektrooptičkom. Ponašao se na jakim optičkim poljima na isti način. Počeo se zvati optičkim.

klasifikacija

Kerr efekt je podijeljen u dvije vrste:

• magnet;
• svjetla optički.

Razmotrimo svaki od njih detaljnije.

Elektro-optički učinak

Bilo koji izotropni (plin, tekući ili staklo) optički Medij, koji je prethodno bio smješten u električno polje, transformira se u anizotropni medij koji posjeduje svojstva jednoglasnog kristala. U ovom slučaju, potrebno je uzeti u obzir značajke. Oseoptika takvog kristala ima uzdužni smjer. Drugim riječima, nalazi se uz električno polje.

Da bi se detektiralo Kerr efekt, potrebno je proći kroz polarizator (na primjer, to može biti Nicol prizm) monokromatski svjetlo. Nakon toga, pošaljite je u zonu ravnog kondenzatora ispunjenog izotropnom supstancom.

Funkcija polarizatora sastoji se u pretvaranju prirodno polarizirane svjetlosti u zraku, ali linearno.

Što se događa ako se promijene uvjeti? Ako kondenzator nije priključen na napon, tada polarizacija svjetlosnog snopa ostaje ista, a sam svjetlosni tok propada u drugom prizmu Nikole. Važno je i mjesto elemenata. Nicholasova prizma je otvorena pod pravim kutom prema prvom, to jest, one su okomite jedna na drugu. Indeks refrakcije se uzima u obzir.

Ako je napon spojen, tada prijenosni polarizacijski proces dijeli svjetlo vala, zauzvrat, u dva sastavna dijela. Izgleda da su polarizirani na longitudinalno orijentiranom izvanrednom valu. Oba su dijela pod kutom od 90^oko na obični val, ali se kreću različitim brzinama.

Time se osigurava fazna razlika između vibracijskih pokreta vala, običnih i izvanrednih. Stoga ukupni (nastali) svjetlosni tok djelomično prolazi kroz aparat analizatora. Postaje polariziran, eliptičan.

Što se događa ako u intervalima između broja analizatora lociranih i instalirane Kerr ćelije postavite kompenzator? Također je moguće postići učinak potpune otplate svjetlosnog toka analizatorom. To se događa kao posljedica činjenice da kompenzator pretvara eliptičnu polarizaciju svjetla u linearno polarizirani val. Što je umjetna optička anizotropija? Razgovarajmo o tome kasnije.

Objašnjenje ove nekretnine

Predložen je 1910. godine Langevin, a potom 1918. godine Rođen. Međutim, studije nisu bile međusobno ovisne. Njihov pogled je da njihovi napori električnog polja nastoji proširiti malih molekula tvari na takav način da njihovi smjerovi trenucima (električni i dipol) postati poravnati duž smjera električnog polja E. Osim toga, dok se unutar električnog polja, trenutke molekula ne samo da rotacije nečijeg smjera, ali u isto vrijeme se pojavljuju i drugi momenti dipoliranja. Tako, na primjer, u molekulama plina u odsustvu takvog električnog polja nema.

Kako ovaj čimbenik utječe na lom?

Kao rezultat toga, nastaju različito usmjereni (u smjeru duž i preko) potoci svjetlosnih zraka.

Treba napomenuti da se, kako se temperatura povećava, proces promjene smjera usporava, jer se otkriva ometajući učinak toplinskog gibanja na orijentaciju atoma i molekula.

Stoga, stalno mjerenje vrijednosti upotrijebljenih količina, moguće je utvrditi elipsoidnu polarizaciju optike. To nam omogućuje i prepoznavanje strukturnih komponenti ovih molekula i atomske čestice.

Osim toga, Kerr efekt ovisit će i o drugim pokazateljima. Prije svega, to je brzina preusmjeravanja molekularnih i atomskih čestica. Poznato je da takav indeks niske molekularne tekućine ima dovoljno veliku numeričku vrijednost. To je kvadratični elektro-optički efekt.

Magneto-optički učinak

Magnetsko-optički efekt jedan je od osnovnih svojstava magnetooptika. Drugim riječima, ona odražava rezultat djelovanja magnetiziranog medija na takva svojstva svjetlosne zrake kao i stupanj intenziteta i sposobnost polarizacije. U tom slučaju, svjetlost se mora odraziti na čitavu površinu medija.

Ovaj je učinak Kerr opisao 1876. godine kada je provela eksperiment pomoću reflektirane svjetlosti s pre-poliranog površine magneta.

Koja je njezina bit? Ona se sastoji u tome pretvorba odvija ploskoorientirovannogo polarizirana zraka svjetlosti od površine feromagnetski materijal, prethodno magnetizira u polarizirana, ali u obliku elipse.

Što se događa u ovom slučaju? Istovremeno, najveća aksijalna komponenta polarizirane elipse odstupa od ravnine polarizacije incidentne zrake svjetlosne zrake nekim kutom.

Značaj ovog otkrića i njegove primjene

Zapravo, to je treći magnetno-optički efekt koji je otkrio Kerr, koji se rabi u cijelosti za proučavanje i proučavanje elektroničkih struktura tih metala i legura koje imaju feromagnetski svojstva. Te tvari mogu privući objekte određene kompozicije. Jednostavno rečeno, to su jednostavni magneti. Također se može upotrijebiti za određivanje osnovice (domene) feromagneta i komponenata najfinije postavljenog sloja poliranog metalnog predmeta.

Određuju se odnosi između veličine Kerr efekta i osnovnih svojstava karakterističnog za optički sustav koji su u bliskom kontaktu sa susjednom površinom magneta medija. Na primjer, povećanje vrijednosti učinka moguće je kada se primjeni na gornji sloj dielektričnog. Osim toga, možemo postići i izraženiju sliku istraživanja.

Zakon

Zakona Kerr izgleda ovako:

n_e minus- n_o = Blambda-₀E²,

gdje je:

lambda-₀ - duljina u vakuumu val svjetlosti;

B je Kerr konstanta, ovisno o prirodi tvari, valna duljina lambda-₀ i temperaturu.

Za većinu tvari, B> 0.

Koja je osnova za umjetnu optičku anizotropiju?

Dvostruko lom može biti u prirodnom anizotropnom mediju. Međutim, postoje različite metode za njegovo dobivanje.

Optički izotropne tvari se pretvaraju u optika anizotropne tvari kada djeluju na:

• jednostrana kompresija ili istezanje (kristali kubičnog sustava, stakla itd.);
• električno polje (Kerr efekt, tekućina, amorfno tijelo, plin);
• magnetsko polje (tekućina, staklo, koloid).

U tim slučajevima tvar postaje jednoosni kristal, optička se osovina poklapa s deformacijom, električnim ili magnetskim poljem.