維爾德常數

磁光效應就是在強磁場的作用下,物質的光學性質發生變化。 由此可見,兩個鏇轉矢量合成一個沿直線作簡諧振動的矢量 運用這個原理到光學,就是線偏振光可以分解成左、右鏇圓偏振光,而左、右鏇圓偏振光可以合成為線偏振光。

維爾德(Verdet)常量是物質的特性常數。套用於磁光效應中。
磁光效應就是在強磁場的作用下,物質的光學性質發生變化。即外加磁場作用所引起材料的光學各向異性。
1.磁光效應的物理起因
兩個同頻率的垂直簡諧振動能夠合成為一個圓運動,同樣,一個圓運動可以分解成一對相互垂直的簡諧振動。一個直線簡諧振動可以分解為一對圓運動(即左鏇圓偏振和右鏇圓偏振為磁光介質中光波的兩種傳播簡諧模式,這就是把一個直線簡諧振動分解為一對圓運動的原因)。兩個大小相等(皆為A)而不變的鏇轉矢量。它們的角速度(±ω)大小相等方向相反。設在t=0時刻它們沿某一方向重合,由於過任意時刻Δt後兩個矢量的角位移(±ωt)也大小相等方向相反,它們的合矢量E總保持在原來的方向上,這時E的瞬時值為:
E=2Acosωt
由此可見,兩個鏇轉矢量合成一個沿直線作簡諧振動的矢量 ,其振幅為2A,方向永遠在兩分量的瞬時位置的角平分線上。上述結論也可以反過來敘述:即一個沿直線作簡諧振動的矢量 ,可以分解成一對左、右鏇的鏇轉矢量,它們的大小是矢量E的振幅之半,角速度的大小是矢量E的角頻率ω。
運用這個原理到光學,就是線偏振光可以分解成左、右鏇圓偏振光,而左、右鏇圓偏振光可以合成為線偏振光。
為了解釋鏇光性,菲涅爾作了如下假設:在鏇光晶體中,線偏振光沿光軸傳播時分解成左鏇和右鏇圓偏振光(L光和R光),它們的傳播速度UL和VR略有不同,或者說二者折射率nL=C/vL,nR=C/vR不同,因而經過鏇光晶體時產生不同的位相滯後:當光束穿出晶體後左、右鏇圓偏振光的速度恢復一致,我們又可以把它們合成起來考慮,如前所述,它們合成為一個線偏振光,其偏振方向在兩分量瞬時位置的角平分線上。
2.磁致鏇光——法拉第鏇轉
一束線偏振光通過具有磁矩的物質後,其偏振面相對於入射線偏振光發生了一定的鏇轉,這個現象稱為法拉第磁光效應。當光傳播方向反轉時,法拉第鏇轉的左右方向互換,這一點與自然鏇光物質很不同,那裡左、右鏇是由鏇光物質決定的,與光的傳播方向是否反轉無關。
實驗表明,其光矢量鏇轉角度θ與光在樣品中通過的長度l以及沿著光傳播方向作用在非磁性物質上的磁感應強度B成正比,可寫為
θ = VBl
其中的比例係數V是物質特性常數,稱為維爾德(Verdet)常量。它與波長有關,且非常接近該材料的吸收諧振。

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