Kerrov efekt je kombináciou trochjavov. Navyše, prvý a tretí jav v roku 1875 objavil J. Kerr. Ide o takzvaný elektrooptický efekt. V roku 1876 ten istý vedec objavil magnetooptický efekt. V dôsledku toho sa odhalil taký efekt, ktorý sa stal podobným elektrooptickému. V silných optických poliach sa správala približne rovnako. Začali to nazývať optické.
klasifikácia
Kerrov efekt sa delí na dva typy:
- magneto-optické;
- svetlo-optické.
Uvažujme o každom z nich podrobnejšie.
Elektrooptický efekt
Akékoľvek izotropné (plyn, kvapalina alebo sklo)opticky sa prostredie, ktoré bolo predtým umiestnené v zóne elektrického poľa, premení na anizotropné prostredie s vlastnosťami jednoosového kryštálu. V tomto prípade stojí za to zvážiť vlastnosti. Optická os takéhoto kryštálu má pozdĺžny smer. Inými slovami, nachádza sa pozdĺž elektrického poľa.
Na zistenie Kerrovho efektuje potrebné prepustiť prúd monochromatického svetla cez polarizátor (môže to byť napríklad Nicolasov hranol). Potom ho pošlite do zóny plochého kondenzátora naplneného izotropnou látkou.
Funkciou polarizátora je prirodzene transformovať polarizované svetlo na lúč, ale lineárnym spôsobom.
Čo sa stane, ak sa zmenia podmienky?Ak nie je ku kondenzátoru pripojené žiadne napätie, potom polarizácia svetelného lúča zostáva rovnaká a samotný svetelný tok je zoslabený v druhom Nicolasovom hranole. Dôležité je aj usporiadanie prvkov. Nicolasov hranol je nasadený v pravom uhle k prvému, to znamená, že sú na seba kolmé. Zohľadňuje sa index lomu.
Ak je pripojené napätie, potom minulosťV procese lineárnej polarizácie sa svetelná vlna delí na dve zložky. Ukázalo sa, že sú polarizované pozdĺžne orientovanou mimoriadnou vlnou. V tomto prípade sú obe časti pod uhlom 90o na obyčajnú vlnu, ale pohybujú sa rôznymi rýchlosťami.
To zaisťuje fázový rozdiel oscilátoravlnové pohyby, bežné aj mimoriadne. Preto celkový (výsledný) svetelný tok čiastočne prechádza cez analyzátor. Stáva sa polarizovaným, elipsovitým.
Čo sa stane, ak v intervale medzi nasledujúcimilokalizovali ste analyzátor a nainštalovanú Kerrovu bunku na umiestnenie kompenzátora? Pôsobením analyzátora je tiež možné dosiahnuť efekt úplného potlačenia svetelného toku. Je to spôsobené tým, že kompenzátor premieňa eliptickú polarizáciu svetla na lineárne polarizovanú vlnu. Čo je umelá optická anizotropia? Povedzme si o tom ďalej.
Vysvetlenie tejto vlastnosti
Prvýkrát ho navrhol v roku 1910 Langevin apotom v roku 1918 Born. Štúdie zároveň na sebe nezáviseli. Podľa ich názoru sa elektrické pole vlastným úsilím snaží rozvinúť malé molekuly látok tak, aby sa ich smerové momenty (elektrické a dipólové) orientovali v smere elektrického poľa E. Okrem toho, keďže sú v elektrickom poli, momenty molekúl nielenže vykonávajú obraty svojho smeru, ale súčasne v nich vznikajú dodatočné dipólové momenty. Takže napríklad v molekulách plynu pri absencii takéhoto elektrického poľa neexistujú.
Ako to ovplyvňuje index lomu?
V dôsledku toho sa vytvárajú rôzne smerované (v smere pozdĺž a naprieč) lúče svetelných lúčov.
Je potrebné poznamenať, že so zvýšením teploty sa proces zmeny smeru spomaľuje, pretože bol odhalený brzdiaci účinok tepelného pohybu na orientáciu atómov a molekúl.
Preto neustálym meraním hodnôt použitých veličín je možné stanoviť elipsoidnú polarizáciu optiky. Umožňuje tiež identifikovať štrukturálne zložky týchto molekúl a atómových častíc.
Okrem toho bude Kerrov efekt závisieť aj odiné ukazovatele. V prvom rade je to rýchlosť preorientovania molekulárnych a atómových častíc. Je známe, že takýto indikátor kvapaliny s nízkou molekulovou hmotnosťou má pomerne veľkú číselnú hodnotu. Toto je kvadratický elektrooptický efekt.
Magneticko-optický efekt
Magnetooptický efekt jejedna z hlavných vlastností magnetooptiky. Inými slovami, odráža výsledok pôsobenia zmagnetizovaného prostredia na také vlastnosti svetelného lúča, ako je stupeň jeho intenzity a schopnosť polarizácie. V tomto prípade sa svetlo musí odrážať od celého povrchu média.
Tento efekt opísal Kerr v roku 1876 v experimente s použitím odrazeného svetla z vopred vylešteného povrchu magnetu.
Čo je jej podstatou?Spočíva v premene rovinne orientovaného polarizovaného lúča svetla z povrchu feromagnetika, predtým zmagnetizovaného, na polarizovaný, ale už vo forme elipsy.
čo sa stane potom? Zároveň sa najväčšia axiálna zložka polarizovanej elipsy odchyľuje od roviny polarizácie dopadajúceho lúča svetelného lúča o určitý uhol.
Význam tohto objavu a jeho aplikácia
V skutočnosti to bola tretia, ktorú objavil Kerrmagnetooptický efekt sa plne využíva na štúdium a štúdium elektronických štruktúr tých kovov a zliatin, ktoré majú feromagnetické vlastnosti. Tieto látky sú schopné priťahovať predmety určitého zloženia. Jednoducho povedané, sú to jednoduché magnety. Môže sa použiť aj na určenie základu (vysokopecných) feromagnetík a komponentov najvrchnejšie umiestnenej vrstvy lešteného kovového predmetu.
Určí sa vzťah medzi veľkosťou účinkuKerra a hlavné vlastnosti charakterizujúce optický systém, ktoré boli v tesnom kontakte s priľahlým povrchom magnetu skúmaného média. Takže napríklad zvýšenie hodnoty účinku je možné pri nanesení na vrchnú vrstvu dielektrika. Okrem toho môžeme dosiahnuť a vytvoriť si jasnejší obraz výskumu.
Zákon
Kerrov zákon vyzerá takto:
ne - no = Bλ0E2,
kde:
λ0 - dĺžka vlny svetla vo vákuu;
B je Kerrova konštanta v závislosti od povahy látky, vlnová dĺžka λ0 a teplotu.
Pre väčšinu látok je B> 0.
Na čom je založená umelá optická anizotropia?
Dvojlom sa môže vyskytnúť v prirodzene sa vyskytujúcom anizotropnom prostredí. Existujú však rôzne spôsoby, ako ho získať.
Opticky izotropné látky sa stávajú opticky anizotropnými, keď na ne pôsobí:
- jednostranné stlačenie alebo napätie (kryštály kubickej sústavy, sklá atď.);
- elektrické pole (Kerrov efekt, kvapalina, amorfné teleso, plyn);
- magnetické pole (kvapalina, sklo, koloid).
V týchto prípadoch sa látka stáva jednoosým kryštálom, optická os sa začína zhodovať s deformačným, elektrickým alebo magnetickým poľom.
