Реферат: Продольный магнитооптический эффект Фарадея - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Продольный магнитооптический эффект Фарадея

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 93 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Продольный магнитооптический эффект Фарад ея. 1. Осно вные свойства эффекта. Продольный магнитооптический эффект сост оит в повороте плоскости поляризации луча света , проходящего через прозрачную среду , находящуюся в магнитном поле . Этот эффект был открыт в 1846 году . Открытие магнитооптическо го эффе кта долгое время имело значен ие в чисто физическом аспекте , но за последние десятилетия оно дало много практиче ских выходов . Также были открыты другие м агнитооптические эффекты , в частности , хорошо известный эффект Зеемана и эффект Керра , п роявл я ющийся в повороте плоскости поляризации луча , отраженного от намагниченной среды . наш интерес к эффектам Фарадея и Керра обусловлен их применением в фи зике , оптике и электронике . К ним относятс я : - определение эффективной массы носителей заряда или их плотности в полуп роводниках ; - амплитудная модуляция лазерного излучени я для оптических линий связи и определение времени жизни неравновесных носителей заряда в пол упроводниках ; - изготовление оптических невзаимных элеме нтов ; - виз уализация доменов в ферромагн итных пленках ; - магнитооптическая запись и воспроизведе ние информации как в специальных , так и бы товых целях. Принципиальная схема устройства для наблюдения и многих применений эффекта Фарадея показана на рис . 1. Схема состоит из исто чника света , поляризатора , анализатора и фотоп риемника . Между поляризатором и анализаторо м помещается исследуемый образец . Угол поворо та плоскости поляризации отсчитывается по углу поворота ан ализатора до восстановления полного гашения света при включенном магнитном поле. Интенсивность прошедшего пучка определяет ся законом Малюса На этом основ ана возможность использования эффекта Фарадея для модуляции пучко в света . Основной закон , вытекающий из изм ерений угла поворота плоскости поляризации , выра жается формулой где - напряженность м агнитного поля , - длина образца , полностью находящегося в поле и - постоянная Верде , которая содержит в себе информацию о свойствах , присущих исследуемому образцу , и може т быть выражена через микроскопические параме тры среды. Основная особенность магнитооптического эффекта Фарадея состоит в его невзаим ност и , т.е . нарушении принципа обратимости светово го пучка . Опыт показывает , что изменение н аправления светового пучка на обратное /на пути "назад "/ дает такой же угол поворота и в ту же сторону , как на пути " вперед ". Поэтому при многократном прохожд е нии пучка между поляризатором и анализато ром эффект накапливается . Изменение направления магнитного поля , напротив , изменяет направление вращения на обратное . Эти свойства объед иняются в понятии "гиротропная среда ". 2. Объяснение эффекта циркулярным магн итным двупреломлением. Согласно Френелю , поворот плоскости по ляризации является следствием циркулярного двупреломл ения . Циркулярная поляризация выражается функциям и для правого вращения /по ч асовой стрелке / и для вращения против часовой стрелки . Линейная поляризация может рассматрив аться как резу льтат суперпозиции волн с циркулярной поляризацией с противоположным н аправлением вращения . Пусть показатели преломлени я для правой и левой циркулярной поляриз ации неодинаковы. Введем средний показатель прелом ления и отклонение о т него . Тогда получим колебание с комплексной амплитудой что соответствует вектору , направленному под углом к оси X. Э тот угол и есть угол поворота плоскости поляризации при циркулярном двупреломлении , равный 3. Вычисление разности показателей преломлен ия. Из теории электричества известно , что система зарядов в магнитном поле вращае тся с угловой скоростью которая называется скоростью прецессии Л армора. Представим себе что мы смотрим на встречу циркулярно поляризованному лучу , идущему через среду , вращающуюся с частотой Лармора ; е сли направления вращения вектора в луче и Ларм оровского вращения совпадают , то для среды существенна относительная угловая скорость , а если эти вращения имеют разные направления , то отн осительная угловая скорость равна . Но среда обладает дисперсией и мы видим , что Отсюда получаем формулу для угла поворота плоскости поляризации и для постоянной Верде 4. Практические применения эффекта Фарадея. Эффект Фарадея приобрел большое значе ние для физики полупроводников при измерениях эффективной массы носителей заряда. Эффект Ф арадея очень полезен при исследованиях степе ни однороднос ти полупроводниковых пластин , имеющих целью отбраковку дефектных пластин . Для этого проводится сканирование по пластине узким лучом-зондом от инфракрасного лазера . Те места пластины , в которых показатель преломления , а след овательно , и плотность нос ителей заряда , отклоняются от заданных , будут выявляться по сигналам фотоприемника , регистрирующего мощнос ть прошедшего через пластину излучения. Рассмотрим теперь амплитудные и фазовые невзаимн ые элементы /АНЭ и ФНЭ / на основе эффек та Фарадея . В простейшем случае оптика АНЭ состоит из пластинки специального магнитооптич еского стекла , содержащего редкоземельные элемент ы , и двух пленочных поляриза торов /пол яроидов /. Плоскости пропускания поляризаторов орие нтированы под углом друг к другу . Магнитное поле создается постоянным магнитом и подбирается так, чтобы поворот пл оскости поляризации стеклом составлял . Тогда на пути "вперед " вся система будет прозрачной , а на пути "назад " непрозрачной , т.е . она п риобретает свойства оптического вентиля . ФНЭ предназначен для создания регулируемой р азности фаз двух линейно поляризованных встре чных волн . ФНЭ нашел применение в оптическ ой гирометрии . Он состоит из пластинки ма гнитооптического стекла и двух пластин о к , вносящих разность фаз и . Магнитное поле , как и в АНЭ создается постоянным магнитом . На пу ти "вперед " линейно поляризованная волна , проше дшая пластинку преобразуется в циркулярно по ляризован ную с правым вращением , затем проходит магнитооптическую пластинку с соотве тствующей скоростью и далее через вторую пластинку , после чего линейная пол яризация восстанавливается . На пути "наза д " получается левая поляризация и эта вол на проходит магнитооптическую пластинку со ск оростью , отличающейся от скорости правой волн ы , и далее преобразуется в линейно поляриз ованную . Введя ФНЭ в кольцевой лазер, мы обеспечиваем разность времен обхода кон тура встречными волнами и вытекающую отсюда разность их длин волн. 5. В непосредственной б лизости к собственной частоте осцилля - торов эффект Фарадея описывается более сложными закономерностями . В уравнении дви жения осциллирующего электрона не- обходимо учитывать затухание Необходимо отметить , что д ля циркулярно поляризованных волн , распространяющихся вдоль магнитн ого поля , дисперси онная кривая и спектральны й контур ли нии поглощения имеют для данной среды то т же вид , что и при отсутствии магнитного поля , отличаясь только сдви гом по шкале частот на вправо для волны с положительным направлением вращения вектора и на влево - для волны с против оположным направлением вращения . На рисунке 3 штриховыми лин иями показан ы графики функций и , а их разность - сплошной линией . Видно , что в окрестности дважды изменяется знак эффекта Фарадея : в интерва ле частот вблизи поворот направлени я поляризации происходи т в отрицательную сторону , а вне этого интервала - в положительную . Однако следует иметь в виду , что в данном случае эффе кт не сводится только к повороту направле ния поляризации падающей волны . В окрестности существенно поглощ ение света , причем при данном значении коэффициенты затухания для циркулярно поляризованных составляющих падающей волны имеют разные значения (круговой дихроизм ) . Поэтому после прохождения через образец амплиту ды этих составляющих не равны и при их сло жении получается эллиптически поляризованный све т . Важно сознава ть , что в эффе кте Фарадея магнитное поле влияет на сост ояние поляризации света лишь косвенно , изменяя характеристики среды , в к оторой распрост раняется свет . В вакууме магнитное поле никакого влияния на свет не оказывает . Обычно угол поворота направления поляриза ции очень мал , но благодаря высокой чувствительности эксперим ентальных методов измерения состояния поляризаци и эффект Фарадея леж ит в основе с овершенных оптических методов определения атомны х констант .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Голос жены из спальни:
— Где ты, мой принц?
Голос мужа из туалета:
— Тут я, моя принцесса! На белом коне!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru