ФАРАДЕЯ ЭФФЕКТ

Один из эффектов магнитооптики. Заключается во вращении плоскости поляризации линейно поляризов. света, распространяющегося в в-ве вдоль пост. магн. поля, в к-ром находится это в-во. Открыт М. Фарадеем в 1845 и явился первым доказательством прямой связи оптич. и эл.-магн. явлений.

Феноменологич. объяснение Ф. э. заключается в том, что в общем случае намагниченное в-во нельзя охарактеризовать одним показателем преломления n.

Под действием магн. поля показатели преломления (n+ и n-) для циркулярно право- и левополяризованного света становятся различными. Вследствие этого при прохождении через среду (вдоль магн. поля) линейно поляризов. излучения его циркулярно лево- и правополяризованные составляющие распространяются с разными фазовыми скоростями, приобретая разность хода, линейно зависящую от оптической длины пути. В результате плоскость поляризации линейно поляризованного монохроматич. света с длиной волны l, прошедшего в среде путь l, поворачивается на угол q=pl(n+-n-)/l. В области не очень сильных магн. полей разность (n+-n-) линейно зависит от напряжённости магн. поля и в общем виде угол фарадеевского вращения описывается соотношением q=VHl, где константа пропорциональности V зависит от св-в в-ва, длины волны излучения и темп-ры и наз. Верде постоянной.

Ф. э. по своей природе тесно связан с Зеемана эффектом, обусловленным расщеплением уровней энергии атомов и молекул магн. полем. При продольном относительно магн. поля наблюдении спектр. компоненты зеемановского расщепления оказываются циркулярно поляризованными. Соответствующую циркулярную анизотропию обнаруживает и спектр. ход показателя преломления в области зеемановских переходов. Т. о., в наиболее простом виде Ф. э. явл. следствием зеемановского расщепления кривых дисперсии показателя преломления для двух циркулярных поляризаций. .

В Ф. э. ярко проявляется специфич. характер вектора напряжённости магн. поля H (Н — осевой вектор, «псевдовектор»). Знак угла поворота плоскости поляризации при Ф. э. (в отличие от случая естественной оптич. активности) не зависит от направления распространения света (по полю или против поля). Поэтому многократное прохождение света через среду, помещённую в магн. поле, приводит к возрастанию угла поворота плоскости поляризации в соответствующее число раз. Эта особенность Ф. э. нашла применение при конструировании т. н. невзаимных оптич. и радиомикроволновых устройств. Ф. э. широко используется в научных исследованиях.