法拉第效应 引言 1845 年， 英国科学家法拉第(M.Faraday, 1791-1867)在探索电磁现象和光学现象之间的联系时， 发现： 当一束平面偏振光穿过介质时， 如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场，就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度（见图 3.2-1）， 也就是磁场使介质具有了旋光性， 这种现象后来就称为法拉第效应。 法拉第效应有许多方面的应用， 它可以作为物质结构研究的手段， 如根据结构不同的碳氢化合物其法拉第效应的表现不同来分析碳氢化合物； 在半导体物理的研究中， 它可以用来测量载流子的有效质量、 迁移率和提供能带结构的信息； 在激光技术中， 利用法拉第...

　　法拉第效应 引言 1845 年， 英国科学家法拉第(M.Faraday, 1791-1867)在探索电磁现象和光学现象之间的联系时， 发现： 当一束平面偏振光穿过介质时， 如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场，就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度（见图 3.2-1）， 也就是磁场使介质具有了旋光性， 这种现象后来就称为法拉第效应。 法拉第效应有许多方面的应用， 它可以作为物质结构研究的手段， 如根据结构不同的碳氢化合物其法拉第效应的表现不同来分析碳氢化合物； 在半导体物理的研究中， 它可以用来测量载流子的有效质量、 迁移率和提供能带结构的信息； 在激光技术中， 利用法拉第效应的特性， 制成了光波隔离、 光频环形器、 调制器 等。 实验目的 1. 了解法拉第效应的经典理论。 2. 初步掌握进行磁光测量的方法。 实验原理 1.法拉第效应 实验表明， 偏振面的磁致偏转可以这样定量描述： 当磁场不是很强时， 振动面旋转的角度F与光波在介质中走过的路程 l及介质中的磁感应强度在光的传播方向上的分量 BH成正比， 这个规律又叫法拉第_费尔得定律。 (3.2-1) 比例系数 V 由物质和工作波长决定， 表征着物质的磁光特性， 这个系数称为费尔得(Verdet)常数， 它与光频和温度有关。 几乎所有的物质(包括气体液体固体)都有法拉第效应， 但一般都很不显著。 不同物质的振动面旋转的方向可能不同。 一般规定： 旋转方向与产生磁场的螺线管中电流方向一致的， 叫正旋（V0）， 反之叫负旋（V0）。 法拉第效应与自然旋光不同， 在法拉第效应中， 对于给定的物质， 偏振面相对于实验室坐标的旋转方向， 只由 B 的方向决定和光的传播方向无关， 这个光学过程是不可逆的。光线往返一周， 旋光角将倍增。 而自然旋光则是可逆的， 光线往返一周， 累积旋光角为零。与自然旋光类似， 法拉第效应也有色散（如图 2）。 含有三价稀土离子的玻璃， 费尔得常数可以近似表示为： lVBHF=