電光效應

電光效應

電光效應是指某些各向同性的透明物質在電場作用下顯示出光學各向異性的效應。電光效應包括克爾效應和泡克耳斯效應。

電光效應

電光效應

electro-optical effect
某些各向同性的透明物質在電場作用下顯示出光學各向異性的效應。電光效應包括克爾效應和泡克耳斯效應
克爾效應 1875年英國物理學家j.克爾發現,玻璃板在強電場作用下具有雙折射性質,稱克爾效應。後來發現多種液體和氣體都能產生克爾效應。觀察克爾效應的實驗裝置如圖所示。內盛某種液體(如硝基苯)的玻璃盒子稱為克爾盒,盒內裝有平行板電容器,加電壓後產生橫向電場。克爾盒放置在兩正交偏振片之間。無電場時液體為各向同性,光不能通過p2。存在電場時液體具有了單軸晶體的性質,光軸沿電場方向,此時有光通過p2(見偏振光的干涉)。實驗表明 ,在電場作用下,主折射率之差與電場強度的平方成正比。電場改變時,通過p2的光強跟著變化,故克爾效應可用來對光波進行調製。液體在電場作用下產生極化,這是產生雙折射性的原因。電場的極化作用非常迅速,在加電場後不到10-9秒內就可完成極化過程,撤去電場後在同樣短的時間內重新變為各向同性。克爾效應的這種迅速動作的性質可用來製造幾乎無慣性的光的開關——光閘,在高速攝影、光速測量和雷射技術中獲得了重要套用。

克爾效應

1875年英國物理學家J.克爾發現,玻璃板在強電場作用下具有雙折射性質,稱克爾效應。後來發現多種液體和氣體都能產生克爾效應。觀察克爾效應的實驗裝置如圖所示。內盛某種液體(如硝基苯)的玻璃盒子稱為克爾盒,盒內裝有平行板電容器,加電壓後產生橫向電場。克爾盒放置在兩正交偏振片之間。無電場時液體為各向同性,光不能通過P2。存在電場時液體具有了單軸晶體的性質,光軸沿電場方向,此時有光通過P2(見偏振光的干涉)。實驗表明 ,在電場作用下,主折射率之差與電場強度的平方成正比。電場改變時,通過P2的光強跟著變化,故克爾效應可用來對光波進行調製。液體在電場作用下產生極化,這是產生雙折射性的原因。電場的極化作用非常迅速,在加電場後不到10-9秒內就可完成極化過程,撤去電場後在同樣短的時間內重新變為各向同性。克爾效應的這種迅速動作的性質可用來製造幾乎無慣性的光的開關——光閘,在高速攝影、光速測量和雷射技術中獲得了重要套用。電光效應
泡克耳斯效應 1893年由德國物理學家F.C.A.泡克耳斯發現。一些晶體在縱向電場(電場方向與光的傳播方向一致)作用下會改變其各向異性性質,產生附加的雙折射效應。例如把磷酸二氫鉀晶體放置在兩塊平行的導電玻璃之間,導電玻璃板構成能產生電場的電容器,晶體的光軸與電容器極板的法線一致,入射光沿晶體光軸入射。與觀察克爾效應一樣,用正交偏振片系統觀察。不加電場時,入射光在晶體內不發生雙折射,光不能通過P2。加電場後,晶體感生雙折射,就有光通過P2。泡克耳斯效應與所加電場強度的一次方成正比。大多數壓電晶體都能產生泡克耳斯效應。泡克耳斯效應與克爾效應一樣常用於光閘、雷射器的Q開關和光波調製等。

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