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韦尔代常数

2018-07-31 15:21:11     所属分类:物质内的电场和磁场

韦尔代常数英语:Verdet constant)是一个光学常数,用以描述某特定物质中的法拉第效应强度。

韦尔代常数对大部分物质来说是极小且与波长相关的,它在含有顺磁性离子(如铽离子)的物质中强度最强。韦尔代常数的最大实验值是在密火石玻璃或铽镓石榴红晶体(TGG)中被找到,这个材质有极佳的透光度,并且能够在相当的程度上抵抗激光光的破坏。然而,原子蒸气的韦尔代常数在某些情况下可以比TGG还要大上几个数量级[1],但仅限在非常窄的波长区间内。杜伦大学的原子与分子研究团队表示,碱金属蒸气因此可作为光学隔离器(也就是光的二极管)[2]

法拉第效应具有着色性质(chromatic,意指和波长相关);因此,韦尔代常数在相当程度上是波长的函数。在波长为632.8奈米时,TGG中的韦尔代常数是 -134 rad/T‧m,在波长为1064奈米时,这个值掉到-40 rad/ T‧m[3]。这个现象表示,在某个波长下依某旋光性而制作的仪器,会在较常的波长下表现出低得多的旋光度。许多法拉第旋光器和隔离器可以借由改变TGG棒插入磁场仪器的角度而加以调整。经由这个方式,仪器便可以在设计的范围内针对不同频率的激光光束进行调频校正。真正的多频光源(例如超短脉冲激光或是调频震荡激光)不会在整个波长频谱中看到一样的旋光性。

韦尔代常数以法国物理学家埃米尔·韦尔代英语Émile Verdet的姓来命名。

参见

  • 磁光效应
  • 光学隔离器

参考资料

  1. ^ A gigahertz-bandwidth atomic probe based on the slow-light Faraday effect : Abstract : Nature Photonics. Nature.com. [2015-10-21]. 
  2. ^ OSA | Optical isolator using an atomic vapor in the hyperfine Paschen–Back regime. Opticsinfobase.org. [2015-10-21]. doi:10.1364/OL.37.003405. 
  3. ^ http://www.northropgrumman.com/BusinessVentures/SYNOPTICS/Products/SpecialtyCrystals/Documents/pageDocs/TGG.pdf

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