法拉第效应faladi xiaoying

线偏振光沿着磁场方向通过处于磁场中的物质时，振动面发生旋转的现象。又称磁致旋光，是一种磁光效应。1845年，法拉第在玻璃中发现了这种效应，后来又在二硫化碳和汽油等物质中发现这种效应。这是人们发现光和电磁之间有内在联系的最早证据，所以，磁致旋光在物理史上有着特别重要的意义。实验表明，若磁感应强度为B，光在物质中通过的路程为d，则振动面转过的角度为

Ф=VBd

式中V是费尔德常数，与物质的性质、温度和光的频率有关。对V>0的物质，振动面的转向与磁场方向成右手螺旋关系，假若磁场是由通电螺线管产生的，那么转动方向与电流方向相同。振动面的转动方向与光的传播方向无关，不论光是顺着还是逆着磁场方向传播，振动都向同一方向旋转。如果光在物质中往返传播，振动面的转角将加倍，而在自然旋光物质中，振动面的位置将复原。

几种材料的费尔德常数(λ=578纳米，1标准大气压)

材料	温度/℃	V/min·gauss-1·cm-1
轻火石玻璃 水 NaCl 石英 丙酮 空气 CO2	18 10 16 20 20 0 0	0.0317 0.0148 0.0359 0.0166 0.0136 6.27×10-6 9.39×10-6

法拉第效应的应用：
❶利用各种碳水化合物的法拉第效应不同，可分析它们的成分和分子结构。
❷制造光隔离器。它由两个偏振器N₁、N₂和螺线管组成，N₁和N₂的透振方向间夹角为45°，通电螺线管产生磁场，管内放置铅玻璃。它只允许光从一个方向通过，而不能从反方向通过，所以又称单通光闸。这种装置可用于激光多级放大系统中。从前级激光器出射的光，通过N₁成为线偏振光，通过玻璃，玻璃的法拉第效应使振动面转过45°，恰能全部通过N₂。而从N₂那端来的光（如后级激光器的光和后级装置的反射光）经过玻璃后，振动面又转过45°，恰好不能通过N₁。这种装置把两级激光器相隔离，避免了后级装置对前级装置的干扰。
❸制造调制器。其构造与隔离器类似，只是螺线管内通以变化的电信号，使振动面转过的角度随之变化，按照马吕斯定律，出射光的振幅也随之变化。这种用电信号调制光信号的振幅调制器可用于激光通讯。