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当线偏振光穿过介质时,若在介质中加一平行于光的传播方向的磁场,则光的振动面将发生旋转,这种磁致旋光现象是1845年由法拉第首先发现的,故称为法拉第效应。振动面转过的角度称为法拉第效应旋光角。实验发现
θ=VBL
式中:θ为法拉第效应旋光角;
L为介质的厚度;
B为平行与光传播方向的磁感强度分量;
V称为费尔德(Verdet)常数。
1、光源系统:白炽灯光源,单色仪,聚光灯筒,起偏镜;
2、磁场系统:电磁铁,激磁电源,高斯计;
3、样品介质系统:样品介质,样品盒;
4、旋光角监测系统:检偏测角仪,光电倍增管,直流复射式检流计,高压电源;
1.实验准备
将白炽灯电源线捅人电源变压器后,接通电源,开启单色仪入射狭缝。
将光源、单色仪与电磁铁配合衔接起来(即把偏振片座套插入电磁铁之圆凹槽里),从电磁铁另一磁极圆孔中,用30×读数显微镜观察,调整单色仪与电磁铁的配合,使光束位于圆孔中心。然后将光电接收部分的连接罩插人到电磁铁的圆凹槽中。将玻璃样品用弹性固定圈固定在电磁铁磁极中间。
2.仪器调节
(1)接通电源,预热5min,使单色仪输出某一波长的单色光。
(2)将检偏器手柄上的红点与连接座的标记及电磁铁一端的标记(均为红色)三点调成一直线。
(3)调数显表灵敏度旋钮在合适位置。灵敏度的高低,直接反映在数显表数值跳动的快慢上。顺时针为增加灵敏度,逆时针为降低灵敏度。注意:在同一波长的情况下,一经调定,在测量过程中应固定不动。
(4)将检偏镜测角手轮顺时针旋到头后,再逆时针旋转两周,按一下角度数显表的清零按钮,使角度显示值为零。
(5)微动光电流数显表的调零旋钮,使其示值为零。
3.测量法拉第效应旋光角
(1)将励磁电流由零增加到1A,观察数显表示值的变化。
(2)调节检偏器手轮,使数显表的示值逐渐变化到零。记下角度表的读数口。
(3)将励磁电流分别调到2A、3A、4A,重复过程(2)。