현대 광학 실험 - 페러데이 효과
실험 목적
플린트 유리 를 통해 수평으로 편광 되어진 직선 편광 광선 의 회전각은 평균적인 자속-밀도의 결과 와 광학매체(여기서는 플린트 유리를 의미) 길이의 곱의 선형 함수에 근거되어 지는데, 여기서 비례 상수로 표현되는 베르데상수는 파장의 함수로 알려진 상수이다. 이 실험을 통하여 베르데상수를 직접 구하여 본다.
실험 이론
패러데이 효과란
유리와 같이 광학적으로 투명한 등방물질을 자기장 가운데에 두어, 광이 물질 중에 자장과 평행으로 전파될 때에 광의 편광면이 회전하는 현상이 1845년 이태리 물리학자 패러데이에 의하여 발견되었는데, 이것을 패러데이 효과 또는 자기선광 효과라고 한다. 이와 같이 자장과 광의 상호작용은 광이 자장에 수직으로 전파하는 경우, 자성체의 표면에서 반사하는 경우(자기 kerr 효과)가 존재하는데 어느 것이나 패러데이 효과에 비하여 적은 것이다. 이 효과는 가시광 영역에는 없고 마이크로파에서 자외선까지의 파장 사이에서 나타나는 현상이다. 편광면의 회전방향은 자장과 같은 방향으로 진행하고 역방향으로 진행해도 같은 방향으로 회전하기 때문에 왕복으로 2 만큼 회전한다.
패러데이 효과(편면광의 회전방향)
패러데이 효과는 어떠한 물질에나 존재하는데 상자성체, 반자성체에서의 광의 편광면 회전각 는 자장의 강도 H와 광로장 l의 곱에 비례하고 비례정수 V, 베르데상수(min/㎝Oe)가 성능을 나타낸다. 최근에는 광전송용 광 아이솔레이터(isolator), 광 서큘레이터(circulator)도 이트륨 철 가넷(Y3Fe5O12)을 사용하여 실현시키고 있다.
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2013.12.10
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