Эффект Керра Эффект Фарадея.

В 1875 г. Керр обнаружил возникновение анизотропии у жидких диэлектриков под действием электрического поля. Эффект Керра – квадратичный электрооптический эффект, возникновение двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах (газах, жидкостях, кристаллах с центром симметрии, стёклах) под действием внешнего однородного электрического поля. Оптически изотропная среда, помещенная в электрическое поле, становится анизотропной, приобретает свойства одноосного кристалла, оптическая ось которого направлена вдоль поля. Для монохроматического света, распространяющегося в веществе в направлении, перпендикулярном к вектору напряженности внешнего однородного электрического поля , между обыкновенным и необыкновенным лучами возникает разность показателей преломления

(6.38.6)

где – коэффициент пропорциональности, ─ длина волны в вакууме, ─ постоянная Керра, зависящая от природы и температуры вещества, длины волны.

Эффект Керра объясняется оптической анизотропией молекул вещества, т.е. различной поляризуемостью молекул по разным направлениям. В отсутствие поля молекулы ориентированы хаотично, вещество в целом не обнаруживает анизотропии. Под действием электрического поля молекулы поворачиваются так, чтобы в направлении поля были ориентированы их дипольные электрические моменты (у полярных молекул) или направления наибольшей поляризуемости (у неполярных молекул). В результате вещество становится анизотропным.

3. Эффект Фарадея.

Большинство веществ становятся оптически активными при воздействии внешнего магнитного поля. Это явление (вращение плоскости поляризации линейно поляризованного света при прохождении его через вещество, помещенное в продольное магнитное поле) называется эффектом Фарадея – по имени первооткрывателя. Эффект Фарадея относится к числу магнитооптических явлений. Исследование диэлектриков и полупроводников с помощью магнитооптических методов позволяет наиболее точно определять их важнейшие характеристики, параметры энергетической структуры и имеет большое практической значение.

Угол поворота плоскости поляризации может быть вычислен по следующей формуле:

ψ = V H d (5)

где d – путь света в веществе, Н – напряженность магнитного поля, V – постоянная Верде, которая зависит от частоты света, свойств вещества и температуры [3]. Принято постоянную Верде измерять в угловых минутах, деленных на эрстед и сантиметр (мин/Э см). В оптической промышленности по значению V определяют состав стекла. Направление вращения, т.е. знак V зависит от направления магнитного поля и не связано с направлением распространения света. Поэтому фарадеевское вращение условно принято считать положительным для наблюдателя, смотрящего по полю, если плоскость поляризации поворачивается по часовой стрелке (вправо).

Очевидно, что с феноменологической точки зрения эффект Фарадея, по аналогии с естественной активностью объясняется тем, что показатели преломления n + и n - для света, поляризованного право- и левоциркулярно, становятся различными при помещении оптически неактивного вещества в магнитное поле. Детальная интерпретация эффекта Фарадея возможна лишь на основе квантовых представлений [3]. Конкретный механизм явления может быть несколько различным в разных веществах и в разных областях спектра. Однако, с точки зрения классических представлений, эффект Фарадея всегда связан с влиянием на дисперсию вещества

частоты ωL = e 2 mcH, с которой оптические электроны совершают ларморовскую

прецессию вокруг направления магнитного поля, и может быть получен на основе классической теории дисперсии.

Тепловое излучение

Равновесное тепловое излучение
Тепловым излучением называется электромагнитное излучение, испускаемое
телами за счет их внутренней энергии.
В этом случае энергия внутренних хаотических тепловых движений частиц
непрерывно переходит в энергию испускаемого электромагнитного излучения.
В обычных условиях, при комнатной температуре (Т=300К), тепловое
излучение тел происходит в инфракрасном диапазоне длин волн (λ = 10мкм),
недоступным зрительному восприятию глаза. С увеличением температуры
светимость тел быстро возрастает, а длины волн смещаются в более
коротковолновую область. Если температура достигает тысяч градусов, то тела
начинают излучать в видимом диапазоне длин волн (λ = 0.4÷0.8мкм).