克爾電光效應(yīng)旋光現(xiàn)象

1、克爾電光效應(yīng)克爾電光效應(yīng)旋光現(xiàn)象旋光現(xiàn)象 用人工的方法使某些非晶體物質(zhì)呈現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。用人工的方法使某些非晶體物質(zhì)呈現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。1. .光彈效應(yīng)光彈效應(yīng)機(jī)械應(yīng)力使非晶體產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象。機(jī)械應(yīng)力使非晶體產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象。2. .電光效應(yīng)電光效應(yīng)-克爾效應(yīng)克爾效應(yīng)在電場(chǎng)作用下非晶體顯現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。在電場(chǎng)作用下非晶體顯現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。3. .磁光效應(yīng)磁光效應(yīng)-法拉第效應(yīng)法拉第效應(yīng)在磁場(chǎng)作用下非晶體顯現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。在磁場(chǎng)作用下非晶體顯現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。 光彈現(xiàn)象光彈現(xiàn)象20IM M0INEo oFF透明的各向同性介質(zhì)在機(jī)械應(yīng)力作用下，顯示出光透明的各向同性介質(zhì)在機(jī)械應(yīng)力作用下，顯示出光學(xué)上的各向異性，與學(xué)上

2、的各向異性，與OO為光軸的雙折射類似，這種為光軸的雙折射類似，這種現(xiàn)象叫做光彈效應(yīng)?，F(xiàn)象叫做光彈效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，在一定脅強(qiáng)強(qiáng)范圍內(nèi)：實(shí)驗(yàn)表明，在一定脅強(qiáng)強(qiáng)范圍內(nèi)：SFknnoe)(S為材料為材料 E受力的面積。受力的面積。 為脅強(qiáng)光學(xué)系數(shù)為脅強(qiáng)光學(xué)系數(shù)k現(xiàn)已成為光測(cè)彈性學(xué)基礎(chǔ)?，F(xiàn)已成為光測(cè)彈性學(xué)基礎(chǔ)。 克爾效應(yīng)克爾效應(yīng)某些各向同性的透明介質(zhì)（如非晶體和液體），在外某些各向同性的透明介質(zhì)（如非晶體和液體），在外電場(chǎng)的作用下，顯示出雙折射現(xiàn)象，稱為克爾效應(yīng)。電場(chǎng)的作用下，顯示出雙折射現(xiàn)象，稱為克爾效應(yīng)。當(dāng)外電場(chǎng)撤消時(shí)，這種性質(zhì)立即消失，因此，也稱當(dāng)外電場(chǎng)撤消時(shí)，這種性質(zhì)立即消失，因此，也稱為電致雙

3、折射現(xiàn)象。為電致雙折射現(xiàn)象。光軸沿電場(chǎng)強(qiáng)度的方向光軸沿電場(chǎng)強(qiáng)度的方向M M0I20IN+ -cc2)(klEnnloe兩光通過厚度為兩光通過厚度為 的液體時(shí)，光程差為：的液體時(shí)，光程差為：l, 2, 1, 0212)(2kkklEnnloe若入射光的線偏振方向與外電場(chǎng)方向成若入射光的線偏振方向與外電場(chǎng)方向成450角，且角，且M與與N偏振方向相互垂直，調(diào)節(jié)電壓使其發(fā)生相長(zhǎng)干涉，則有：偏振方向相互垂直，調(diào)節(jié)電壓使其發(fā)生相長(zhǎng)干涉，則有： 若去掉盒內(nèi)電場(chǎng)，則沒有光從若去掉盒內(nèi)電場(chǎng)，則沒有光從N透出。整個(gè)系統(tǒng)透出。整個(gè)系統(tǒng)起起“光開關(guān)光開關(guān)”的作用。的作用。 通過控制外加電壓，可調(diào)節(jié)輸出的光脈沖的長(zhǎng)短通

4、過控制外加電壓，可調(diào)節(jié)輸出的光脈沖的長(zhǎng)短和頻率，把電訊號(hào)轉(zhuǎn)變成光訊號(hào)。由于光電效應(yīng)幾乎和頻率，把電訊號(hào)轉(zhuǎn)變成光訊號(hào)。由于光電效應(yīng)幾乎沒有慣性，電訊號(hào)的控制速度可達(dá)沒有慣性，電訊號(hào)的控制速度可達(dá)10-9 m/s。“光開光開關(guān)關(guān)”,“光調(diào)制器光調(diào)制器”“”“光斷續(xù)器光斷續(xù)器”有極快的速度啟閉光有極快的速度啟閉光路或調(diào)制光強(qiáng)，目前廣泛應(yīng)用于高速攝影、電影、電路或調(diào)制光強(qiáng)，目前廣泛應(yīng)用于高速攝影、電影、電視和激光通訊等許多領(lǐng)域。視和激光通訊等許多領(lǐng)域。 在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中，材料光學(xué)性質(zhì)的研究，在實(shí)在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中，材料光學(xué)性質(zhì)的研究，在實(shí)際應(yīng)用中有著廣闊的前景。際應(yīng)用中有著廣闊的前景。 線偏光通過某些透明介

5、質(zhì)后，它的電振動(dòng)方向?qū)⒕€偏光通過某些透明介質(zhì)后，它的電振動(dòng)方向?qū)⒗@著光的傳播方向旋轉(zhuǎn)過某一角度繞著光的傳播方向旋轉(zhuǎn)過某一角度 ，稱為旋光現(xiàn)象。，稱為旋光現(xiàn)象。這種介質(zhì)稱為旋光物質(zhì)。如石英、糖、酒石酸鉀鈉等。這種介質(zhì)稱為旋光物質(zhì)。如石英、糖、酒石酸鉀鈉等。MNFF 為濾色片；為濾色片；M為起偏器；旋光物體放在兩個(gè)正交的偏振片為起偏器；旋光物體放在兩個(gè)正交的偏振片M與與N之間，之間，將會(huì)看到視場(chǎng)由原來的零變亮，把檢偏器將會(huì)看到視場(chǎng)由原來的零變亮，把檢偏器 N 旋旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，又可得到零視野。轉(zhuǎn)一個(gè)角度，又可得到零視野。CC是旋光物質(zhì)，例如是晶面與光軸垂直的石英片是旋光物質(zhì)，例如是晶面與光軸垂直的石

6、英片在迎光矢量圖上，電矢量振動(dòng)方向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)在迎光矢量圖上，電矢量振動(dòng)方向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)，稱為左旋偏振光；反之為右旋偏振光的物質(zhì)，稱為左旋偏振光；反之為右旋偏振光。實(shí)驗(yàn)證明：振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度實(shí)驗(yàn)證明：振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度 與材料的厚度與材料的厚度d、濃度濃度C 以及入射光的波長(zhǎng)以及入射光的波長(zhǎng) 有關(guān)。有關(guān)。d對(duì)于固體：對(duì)于固體：定義定義 為旋光系數(shù)，它是入射光波長(zhǎng)的函數(shù)為旋光系數(shù)，它是入射光波長(zhǎng)的函數(shù)dC對(duì)于液體：對(duì)于液體：式中式中C為溶液的濃度。為溶液的濃度。把磁性物質(zhì)的樣品，放在兩個(gè)正交的偏振片之間，沿把磁性物質(zhì)的樣品，放在兩個(gè)正交的偏振片之間，沿光傳播方向加磁場(chǎng)光傳播方向加磁場(chǎng) B，則發(fā)現(xiàn)線偏光通過樣品后，振則發(fā)現(xiàn)線偏光通過樣品后，振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)過一個(gè)角度動(dòng)面旋轉(zhuǎn)過一個(gè)角度 ，實(shí)驗(yàn)表明：，實(shí)驗(yàn)表明：VlBV叫做費(fèi)爾德叫做費(fèi)爾德(Verdet)系數(shù)。系數(shù)。 MN稱為磁致旋光現(xiàn)象稱為磁致旋光現(xiàn)象。B 當(dāng)線偏光沿磁場(chǎng)方向通過磁光物質(zhì)時(shí)，在迎光當(dāng)線偏光沿磁場(chǎng)方向通過磁光物質(zhì)時(shí)，在迎光矢量圖上電振動(dòng)方向右旋，當(dāng)反射光逆磁場(chǎng)通過時(shí)，矢量圖上電振動(dòng)方向右旋，當(dāng)反射光逆磁場(chǎng)通過時(shí)，電振動(dòng)方向左旋。所以，如果線偏光往返兩次通過電振動(dòng)方向左旋。所以，如果線偏光往返兩次通過磁光物質(zhì)，振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)過磁光物質(zhì)，振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)過2 2