磁致旋光

磁致旋光現象源於塞曼效應,面偏振光沿磁力線方向通過磁場中的介質時，偏振面發生旋轉的現象。

簡介

平面偏振光沿磁力線方向通過磁場中的介質時，偏振面發生旋轉的現象。又稱法拉第效應，是M.法拉第在1846年發現的。

塞曼效應

磁致旋光現象源於塞曼效應。介質分子中原來簡併的基態或（和）激發態在磁場作用下發生分裂，使左圓與右圓偏振光的共振吸收頻率不同，從而使它們的吸收曲線和色散曲線相互錯開。

這導致兩種效應：一是使介質對一定頻率的左圓與右圓偏振光的吸收率不同，產生磁圓二色性；二是使通過介質的平面偏振光的偏振面旋轉，產生法拉第效應。這兩種效應總是同時存在的，但磁圓二色性只在吸收峰附近才顯示出來，而法拉第效應對所有物質在所有波長都會出現。磁致旋光現象實際上也是由於介質對一定波長的左圓偏振光和右圓偏振光的折射率nL和nR不同引起的。旋轉的角度正比於Δn,Δn＝nL－nR。
　

理論分析

在重疊的吸收峰附近或者當外加磁場使吸收峰分裂為多個組分時，磁致旋光現象的理論分析比較複雜。兩種簡單的極限情況是，介質分子只有基態或激發態是簡併的，而且基態與激發態的緊鄰沒有別的能級。在基態非簡併的情況下磁場只使激發態能級發生分裂。激發態的能級很高，在通常條件下分子的集居數極小，溫度變化對它的影響也很小，旋光作用幾乎與溫度無關，旋轉在吸收峰兩側差不多是對稱的。通常把這種情況不很嚴格地稱為反磁法拉第效應。當基態簡併時，磁場使能級分裂，根據玻耳茲曼定律，分子在分裂後能級上的集居數不同，高能級的分子少一些。在溫度很高時這種差別可以忽略不計，旋光曲線在吸收峰附近是對稱的。當溫度極低時，高能級上的分子集居數趨於零，光吸收的低頻成分消失。這個成分的折射率在吸收峰附近的變化沒有典型色散曲線的形狀，幾乎為常數,所以Δn像nL一樣變化,Δn和旋光曲線在吸收峰兩側不是對稱的。在過渡溫度區間內，旋光曲線強烈依賴於溫度。這種情況稱為順磁法拉第效應。