اثر فاراده یا اثر مغناطیسی _ نوری یکی از ابتدائیترین نشانههای بستگی درونی الکترومغناطیس و نور است. اعمال یک میدان مغناطیسی قوی در امتداد انتشار نور ، خطی که روی یک قطعه از شیشه فرود میآید، باعث چرخش صفحه ارتعاش آن میشود. این اثر حاکی از فعالیت نوری (خاصیتی از ماده که باعث میشود، میدان الکتریکی یک موج تخت خطی فرودی ، بچرخد) است، ولی بین این تمایز دو اثر وجود دارد. |
تاریخچه
نخستین بار
مایکل فاراده در سال 1224_1842 کشف کرد که
شیوه انتشار نور در یک محیط مادی میتواند تحت تاثیر یک میدان خارجی قرار گیرد. وی دریافت که اعمال میدان مغناطیسی باعث چرخش صفحه ارتعاش میشود.
مدولهساز فاراده
از هنگام کشف
لیزر در اوایل دهه 1960 کوشش زیادی در جهت استفاده از
پتانسیل عظیم نور لیزر به عنوان وسیله ارتباطاتی به عمل آمده است. یکی از اجرای تشکیل دهنده اساسی چنین ابزاری مدولهساز است که عملکرد آن نشاندن اطلاعات برروی باریکه است. چنین ابزاری باید بتواند در سرعتهای بالا و به شیوهای نظام یافته ، به نحوی تغییر
موج نوری را ایجاد کند.<br><br>مثلا ممکن است
دامنه موج ،
قطبش ،
امتداد انتشار ، فاز ، یا
فرکانس موج را به شیوهای مربوط به سیگنالی که باید تراگسیلیده شود، تغییر دهد. به همین ترتیب اثر فاراده ، شالوده ممکن برای این مدولهساز میتواند باشد. آشکار است که اگر قرار باشد دستگاهی از این نوع بطور موثر کار کند، هر واحد طول از محیط باید تاحد ممکن ، نور اندکی را بیاشامد و در همان حال باید تا حد ممکن به
باریکه نور ، چرخش بیشتر دهد.
ثابت وردت
ثابت وردت مثبت متناظر است با یک
ماده دیامغناطیس که برای آن در صورتی که نور موازی میدان اعمال شده (B) حرکت کند
اثر فاراده l-گردان است. وقتی که در راستای پاد موازی با B انتشار مییابد،
d –گردان است. ثابت وردت ضریبی است، که زاویهای را که صفحه ارتعاشی در داخل آن میچرخد به
میدان مغناطیس B و طول محیط d ربط میدهد. با تغییر بسامد دما تغییر میکند.<br><br>به فرض اگر میدان B بوسیله یک پیچه سیملولهای در اطراف نمونه ایجاد شود، وقتی که ثابت وردت مثبت باشد صفحه ارتعاشی بدون توجه به امتداد انتشار باریکه ، در راستای محور پیچه در همان سویی میچرخد که جریان در پیچه شارش دارد. بنابراین میتوان با چند بار
بازتابش نور به جلو و عقب در درون نمونه این اثر را تقویت کرد.
کاربردها
این اثر برای تجزیه آمیزههای
هیدروکربنها استفاده میشود. زیرا هر کدام از اجزای تشکیل دهنده آن دارای چرخش مغناطیسی خاص خود است. به علاوه وقتی که این اثر در مطالعات
طیفنمایی استفاده میشود، اطلاعاتی در مورد خواص حالتهای انرژی بالای
تراز زمینه بدست میدهد. اخیرا اثر فاراده کاربردهای حتی مهیجتر و امید بخشتری نیز داشته است.
مباحث مرتبط با عنوان