Продольный магнитооптический эффект Фарадея.
1. Основные свойства эффекта.
Продольный магнитооптический эффект состоит в повороте плоскости поляризации луча света, проходящего через прозрачную среду, находящуюся в магнитном поле. Этот эффект был открыт в 1846 году. Открытие магнитооптического эффекта долгое время имело значение в чисто физическом аспекте, но за последние десятилетия оно дало много практических выходов. Также были открыты другие магнитооптические эффекты, в частности, хорошо известный эффект Зеемана и эффект Керра, проявляющийся в повороте плоскости поляризации луча, отраженного от намагниченной среды. наш интерес к эффектам Фарадея и Керра обусловлен их применением в физике, оптике и электронике. К ним относятся :
- определение эффективной массы носителей заряда или их плотности в полупроводниках;
- амплитудная модуляция лазерного излучения для оптических линий связи и определение времени жизни неравновесных носителей заряда в полупроводниках;
Возможно вы искали - Реферат: Прямой цикл Карно и тепловая изоляция
- изготовление оптических невзаимных элементов;
- визуализация доменов в ферромагнитных пленках;
- магнитооптическая запись и воспроизведение информации как в специальных, так и бытовых целях.
Принципиальная схема устройства для наблюдения и многих применений эффекта Фарадея показана на рис. 1. Схема состоит из источника света, поляризатора, анализатора и фотоприемника. Между поляризатором и анализатором помещается исследуемый образец. Угол поворота плоскости поляризации отсчитывается по углу 
поворота анализатора до восстановления полного гашения света при включенном магнитном поле.
Похожий материал - Реферат: Радиационный режим в атмосфере
Интенсивность прошедшего пучка определяется законом Малюса
На этом основана возможность использования эффекта Фарадея для модуляции пучков света. Основной закон, вытекающий из измерений угла поворота плоскости поляризации , выражается формулой
где 
- напряженность магнитного поля, 
- длина образца, полностью находящегося в поле и 
- постоянная Верде, которая содержит в себе информацию о свойствах, присущих исследуемому образцу, и может быть выражена через микроскопические параметры среды.
Очень интересно - Реферат: Сверхпроводники
Основная особенность магнитооптического эффекта Фарадея состоит в его невзаимности, т.е. нарушении принципа обратимости светового пучка. Опыт показывает, что изменение направления светового пучка на обратное /на пути "назад"/ дает такой же угол поворота и в ту же сторону, как на пути "вперед". Поэтому при многократном прохождении пучка между поляризатором и анализатором эффект накапливается. Изменение направления магнитного поля, напротив, изменяет направление вращения на обратное. Эти свойства объединяются в понятии "гиротропная среда".
2. Объяснение эффекта циркулярным магнитным двупреломлением.
Согласно Френелю, поворот плоскости поляризации является следствием циркулярного двупреломления. Циркулярная поляризация выражается функциями 
для правого вращения /по часовой стрелке/ и 
для вращения против часовой стрелки. Линейная поляризация может рассматриваться как результат суперпозиции волн с циркулярной поляризацией с противоположным направлением вращения. Пусть показатели преломления для правой и левой циркулярной поляризации неодинаковы. Введем средний показатель преломления 
и отклонение от него 
. Тогда получим колебание с комплексной амплитудой
что соответствует вектору 
, направленному под углом к оси X. Этот угол и есть угол поворота плоскости поляризации при циркулярном двупреломлении, равный
Вам будет интересно - Реферат: Тепловой и динамический расчёт двигателя внутреннего сгорания
3. Вычисление разности показателей преломления.
Из теории электричества известно, что система зарядов в магнитном поле вращается с угловой скоростью
которая называется скоростью прецессии Лармора.
Похожий материал - Курсовая работа: Трех- и четырехволновое рассеяние света на поляритонах в кристаллах ниобата лития с примесями
Представим себе что мы смотрим навстречу циркулярно поляризованному лучу, идущему через среду, вращающуюся с частотой
Лармора; если направления вращения вектора 
в луче и Ларморовского вращения совпадают, то для среды существенна относительная угловая скорость 
, а если эти вращения имеют разные направления, то относительная угловая скорость равна 
.
Но среда обладает дисперсией и мы видим, что
