磁光效應(yīng)及其應(yīng)用(1)-在線瀏覽
2025-07-17 22:55本頁(yè)面
【正文】 效應(yīng) 磁光效應(yīng)的應(yīng)用 晶體的旋光效應(yīng) 1. 自然旋光現(xiàn)象 2. 自然旋光現(xiàn)象的理論解釋 3. 自然旋光現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 1. 自然旋光現(xiàn)象 1811 年 , 阿喇果 (Arago)在研究石英晶體的雙折射特性 時(shí)發(fā)現(xiàn)：一束線偏振光沿石英晶體的光軸方向傳播時(shí) ， 其振 動(dòng)平面會(huì)相對(duì)原方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度 ， 如圖 518所示 。 由于 石英晶體是單軸晶體 ， 光沿著光軸方向傳播不會(huì)發(fā)生雙折 射 ， 因而阿喇果發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象應(yīng)屬另外一種新現(xiàn)象 ， 這就是旋 光現(xiàn)象 。 實(shí)驗(yàn)證明，一定波長(zhǎng)的線偏振光通過(guò)旋光介質(zhì)時(shí)，光振 動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)的角度 θ 與在該介質(zhì)中通過(guò)的距離 l成正比， θ =α l 比例系數(shù) α 表征了該介質(zhì)的旋光本領(lǐng)，稱為旋光率，它與光 波長(zhǎng)、介質(zhì)的性質(zhì)及溫度有關(guān)。 例如，石英晶體的 α 在光波長(zhǎng)為 m時(shí)，為 49176。 /mm；在 μ m時(shí)，為 16176。 /mm 。 在實(shí)際應(yīng) 用中 ,可以根據(jù)光振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)的角度 ,確定該溶液的濃度 。當(dāng)對(duì)著光線觀察時(shí)， 使光振動(dòng)矢量順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的介質(zhì)叫右旋光介質(zhì)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的 介質(zhì)叫左旋光介質(zhì)。自然界存在的石英晶體既有右旋的，也有左旋 的，它們的旋光本領(lǐng)在數(shù)值上相等，但方向相反。 圖 520 右旋石英與左旋石英 —— 1825 年，菲涅耳對(duì)旋光現(xiàn)象提出了一種唯象的解釋。 菲涅耳認(rèn)為：在各向同性介質(zhì)中，線偏振光的右、左旋 圓偏振光分量的傳播速度 vR和 vL相等，因而其相應(yīng)的折射率 nR = c/vR 和 nL = c/vL 相等；在旋光介質(zhì)中，右、左旋圓偏 振光的傳播速度不同，其相應(yīng)的折射率也不相等。根據(jù)這一種假設(shè)，可以解釋旋 光現(xiàn)象。 這說(shuō) 明 ， 入射的線偏振光光矢量通過(guò)旋光介質(zhì)后 ， 轉(zhuǎn)過(guò)了 θ 角 。 而且 , 上式還表明 ,旋轉(zhuǎn)角度 θ 與 l成正比 ， 與 波長(zhǎng)有關(guān) (旋光色散 )， 這些都是與實(shí)驗(yàn)相符的 。 一束單色線偏振光射入 AB面 ， 在棱鏡 1 中沿光軸方向傳 播 ， 相應(yīng)的左 、 右旋
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