Faradejev efekat
Faradejev efekat ili Faradejeva rotacija je skretanje ravni polarizacije svetlosti pod uticajem magnetnog polja u magnetno-optički aktivnoj sredini. Rotacija ravni polarizacije je proporcionalna magnetnoj indukciji u smeru kretanja svetlosti. Efekat se vrši u napravi zvanoj Faradejev rotator.
Efekat je otkrio Majkl Faradej 1845. godine i predstavlja prvi eksperimentalni dokaz za vezu između svetlosti i magnetizma. Teorijsku vezu (između magnetizma i svetlosti) uspostavio je Džejms Klerk Maksvel u 1860im i 1870tim godinama. Faradejev efekat se javlja u većini optički propusnih (providnih) materijala, uključujući i tečnosti, kada se izlože delovanju jakog magnetnog polja.
Efekat je najlakše razumeti ako se linearno polarizovani zrak zamisli kao superpozicija levo i desno cirkularno polarizovanih zraka jednakih amplituda. Ako indeksi prelamanja, dakle brzine, levo i desno cirkularno polarizovanih zraka nisu jednaki (cirkularno dvojno prelamanje) tada faza jedne komponente prednjači u odnosu na drugu što rezultuje u rotaciji ravni polarizacije za isvetan ugao u odnosu na prvobitnu ravan.
Veza između ugla rotacije polarizacione ravni i magnetnog polja predstavlja se relacijom:
gde je
β ugao rotacije (u radijanima)
B magnetna indukcija u smeru prostiranja svetlosti (u Teslama)
d dužina puta (u metrima) na kojem dolazi do interakcije
je Verdeova konstanta za datu sredinu. Ova empirijska konstanta proporcionalnosti (u radijanima po Tesli po metru) zavisi od talasne dužine i temperature i za različite materijale može se naći u odgovarajućim tablicama.
Pozitivna Verdeova konstanta odgovara L-rotaciji (rotacija suprotono od kretanja kazaljke na satu gledano duž smera prostiranja zraka) i R-rotaciji (rotacija u smeru kazaljke na satu). Rotacija ne zavisi od smera magnetnog polja, dakle, rotacija se duplira kada se zrak propuštan kroz materijal reflektuje nazad.
Faradejeva rotacija u međuzvezdanom prostoru
[uredi | uredi izvor]Literatura
[uredi | uredi izvor]- Optics, Eugene Hecht, Addison Wesley, 4th edition 2002, hardcover, ISBN 0-8053-8566-5, chapter 8.11.2
- Optics Amnon Yariv, Oxford University Press; 5th edition (April 1997), hardcover, ISBN 0-19-510626-1, Optical Electronics in Modern Communications (Oxford Series in Electrical and Computer Engineering)
- Propagation Effects on Satellite Systems at Frequencies Below 10GHz – A Handbook for Satellite Systems Design Flock, Warren L. NASA Reference Publication 1108(02) 1987. P 2-12 to 2-28.
Vidi još
[uredi | uredi izvor]Spoljašnje veze
[uredi | uredi izvor]- Faraday Rotation (na Eric W. Weisstein's World of Physics)
- Electro-optical measurements (Kerr, Pockels, and Faraday) Arhivirano na sajtu Wayback Machine (10. maj 2006)
- Faraday Effect Rotation for Water and Flint Glass (write-up of an experimental study of the Faraday effect)