Kerrov efekt je kombinacija trijupojavama. Štoviše, prvi i treći fenomen otkrio je 1875. J. Kerr. To je takozvani elektrooptički efekt. Isti je znanstvenik 1876. otkrio magnetno-optički efekt. Kao rezultat, otkriven je učinak koji je postao sličan elektrooptičkom. Ponašao se u jakim optičkim poljima na približno isti način. Počeo se zvati optičkim.
klasifikacija
Kerrov efekt je podijeljen u dvije vrste:
- magnetno-optički;
- svjetlosno-optički.
Razmotrimo detaljnije svaku od njih.
Elektrooptički učinak
Bilo koja izotropna (plin, tekućina ili staklo)optički, medij, koji je prethodno bio smješten u zonu električnog polja, pretvara se u anizotropni medij sa svojstvima jednoosnog kristala. U ovom slučaju vrijedi razmotriti značajke. Optička os takvog kristala ima uzdužni smjer. Drugim riječima, nalazi se duž električnog polja.
Da bi se otkrio Kerrov efekt,potrebno je provući mlaz monokromatske svjetlosti kroz polarizator (npr. može biti Nicolova prizma). Zatim ga pošaljite u zonu ravnog kondenzatora napunjenog izotropnom tvari.
Funkcija polarizatora je pretvaranje prirodno polarizirane svjetlosti u snop, ali na linearan način.
Što se događa ako se uvjeti promijene?Ako na kondenzator nije spojen napon, tada, sukladno tome, polarizacija svjetlosnog snopa ostaje ista, a sam svjetlosni tok je oslabljen u drugoj Nicolovoj prizmi. Bitan je i raspored elemenata. Nicolova prizma je postavljena pod pravim kutom u odnosu na prvu, odnosno okomite su jedna na drugu. U obzir se uzima indeks loma.
Ako je napon spojen, onda je prošaoproces linearne polarizacije svjetlosnog vala podijeljen je, pak, na dvije komponente. Pokazalo se da su polarizirani uzdužno orijentiranim izvanrednim valom. U ovom slučaju, oba dijela su pod kutom od 90oko na običan val, ali se kreće različitim brzinama.
To osigurava faznu razliku oscilatornogvalovi, kako obični tako i izvanredni. Stoga ukupni (rezultirajući) svjetlosni tok djelomično prolazi kroz analizator. Postaje polarizirano, na eliptični način.
Što će se dogoditi ako, u intervalu između sljedećihpostaviti kompenzator s lociranim analizatorskim uređajem i instaliranom Kerrovom ćelijom? Također je moguće postići učinak potpunog izumiranja svjetlosnog toka djelovanjem analizatora. To je zbog činjenice da kompenzator pretvara eliptičnu polarizaciju svjetlosti u linearni polarizacijski val. Što je umjetna optička anizotropija? O tome ćemo dalje razgovarati.
Objašnjenje ovog svojstva
Prvi ju je 1910. predložio Langevin, izatim 1918. Born. Međutim, studije su bile neovisne jedna o drugoj. Njihovo mišljenje je da električno polje vlastitim naporima pokušava okrenuti male molekule tvari na način da se njihovi usmjereni momenti (električni i dipolni) usmjere duž smjera električnog polja E. Osim toga, nalazeći se unutar U granicama električnog polja, momenti molekula ne samo da se okreću u svom smjeru, nego se u njima istovremeno pojavljuju i dodatni dipolni momenti. Tako, na primjer, u molekulama plina u odsutnosti takvog električnog polja, one ne postoje.
Kako indeks loma utječe na to?
Kao rezultat toga nastaju različito usmjereni (u smjeru uzduž i poprijeko) tokovi svjetlosnih zraka.
Treba napomenuti da se povećanjem temperature proces promjene smjera usporava, jer je otkriven opstruktivni učinak toplinskog gibanja na orijentaciju atoma i molekula.
Stoga je stalnim mjerenjem vrijednosti korištenih veličina moguće uspostaviti elipsoidnu polarizaciju optike. Također omogućuje otkrivanje strukturnih komponenti ovih molekula i atomskih čestica.
Osim toga, Kerrov efekt će također ovisiti odrugi pokazatelji. Prije svega, to je brzina preorijentacije molekularnih i atomskih čestica. Poznato je da takav pokazatelj tekućine male molekularne težine ima prilično veliku brojčanu vrijednost. To je ono što je kvadratni elektrooptički efekt.
magnetno-optički učinak
Magneto-optički učinak jejedno od glavnih svojstava magneto-optike. Drugim riječima, odražava rezultat djelovanja magnetiziranog medija na svojstva svjetlosnog snopa kao što su stupanj njegovog intenziteta i sposobnost polarizacije. U tom slučaju, svjetlost se mora reflektirati od cijele površine medija.
Taj je učinak opisao Kerr 1876. u eksperimentu pomoću reflektirane svjetlosti s prethodno polirane površine magneta.
Koja je njegova bit?Ona leži u činjenici da se polarizirani snop svjetlosti s površine feromagneta, prethodno magnetiziran, orijentiran na ravninu pretvara u polarizirani, ali već u obliku elipse.
Što se događa? Istodobno, najveća aksijalna komponenta polarizirane elipse odstupa od ravnine polarizacije upadnog svjetlosnog snopa za određeni kut.
Značaj ovog otkrića i njegova primjena
Zapravo, bio je to treći koji je otkrio Kerrmagneto-optički efekt se u potpunosti koristi za proučavanje i proučavanje elektroničkih struktura onih metala i legura koje imaju feromagnetska svojstva. Ove tvari su u stanju privući predmete određenog sastava. Jednostavno rečeno, oni su jednostavni magneti. Također se može koristiti za određivanje osnove (domena) feromagneta i komponenti najpovršnijeg sloja poliranog metalnog predmeta.
Utvrđuju se odnosi između veličine učinkaKerr i glavna svojstva koja karakteriziraju optički sustav, a koja su bila u bliskom kontaktu sa susjednom površinom magneta ispitivanog medija. Tako je, na primjer, moguće povećanje vrijednosti učinka kada se nanese na gornji sloj dielektrika. Osim toga, možemo postići i jasniju sliku studije.
Zakon
Kerrov zakon izgleda ovako:
ne − noko = Bλ0E2,
Gdje:
λ0 je valna duljina vakuuma svjetlosti;
B je Kerrova konstanta, ovisno o prirodi tvari, valna duljina λ0 i temperaturu.
Za većinu tvari B > 0.
Na čemu se temelji umjetna optička anizotropija?
Dvolomnost može biti u prirodnim anizotropnim medijima. Međutim, postoje različite metode za njegovo dobivanje.
Optički izotropne tvari postaju optički anizotropne kada na njih djeluju:
- jednostrana kompresija ili napetost (kristali kubnog sustava, naočale, itd.);
- električno polje (Kerrov efekt, tekućina, amorfno tijelo, plin);
- magnetsko polje (tekućina, staklo, koloid).
U tim slučajevima, tvar postaje jednoosni kristal, optička os počinje se podudarati s deformacijom, električnim ili magnetskim poljem.
