法拉第效应

试用电磁控制光——法拉第效应。所需时间10分钟。

实验内容

所谓法拉第效应是指磁场把在真空中传播的光扭曲而产生的现象。直线传播的光的振动面受光传播方向上磁场的影响而旋转,从偏检振镜中出来的光会变暗或者变亮。这个实验原本是用强力电磁铁进行的很大的实验,但是现在因为铁淦氧磁铁很容易找到,所以实验就被简化了。以前要用电磁铁的开关来切换,但现在只要将磁铁旋转180°即可改变磁场的方向。这作为电磁学的初步入门知识,只要弄懂大概的框架,知道电磁场和光是会互相影响的即可。我们可以把这个实验作为是对“电磁学是真空中的物理学”这句话的证明。

法拉第效应
由于法拉第效应而出现的偏振旋转

所需材料

幻灯机(光源装置),偏光板2块,旋转盘(放置装置用),铁淦氧磁铁10个×2组,铅玻璃板或者能够盛放二硫化碳溶液的透明瓶。

实验方法及要领

装量的制作方法想用电磁铁进行实验制作的同学,可以买来制作锚时使用的U型铁,开一个孔,绕约500圈线圈即可作成。具体构造可参见图示。

法拉第效应

实验方法

法拉第效应1.在磁场中放一些折射率大的物质,如铅玻璃或二硫化碳溶液等。首先将光通过幻灯机等偏振光板使光向一个方向振动。再转动光出口处的偏振光板,将其设定在光出来时最暗的位置。将放在旋转盘上的吸铁石旋转180°,逆转磁场的话,光会变亮。

2.将旋转盘和偏光板单独固定,并使偏检振镜能够自由旋转。使用铁淦氧磁铁时,事先找到光最暗的位置。

3.光线强时光的颜色发蓝,把磁场逆转时,光的颜色发红。虽然同学们可以看到这个变化,但如果不从正面看可能不太容易辨别。所以最好是在光的出口处放一面镜子,以便让更多的同学看清楚。当然将教室的幕布拉好变成暗室效果会更好。另外使用电磁铁做实验时,将切断电源时的初始状态放在明暗中间。磁场向一方时,光变暗;向另一方时,光会变得比最初时强。实验现象更明显。

注意事项

1.二硫化碳具有挥发性且有毒,使用时要小心。

2.使用电磁铁时,最好通上10~30A的直流电源。如果不断地将开关开开合合会出现火花,所以从安全上考虑,还是教师做演示实验比较好。

解说

光在传播的过程中,有个与光的行进方向垂直的电场振动。那时因为通过这个电场的物质中,会有带电荷的粒子随着电场振动。这时若在光行进的方向上加上一个磁场,电荷因受力而会改变振动方向。至于怎么变化,请同学们伸出左手(左手定则)。

然后,我们将它作为天线,送出那个方向的振动光。

我们可以思考它的原理是什么。

法拉第效应是由1845年通过铅玻璃发现这个现象的M.Faraday的名字而来。法拉第旋转角与水晶的自然折光性不同,与光的传播方向无关,只由磁场的方向决定,所以使光往返的话,振动面的旋转角度就会变为原来的两倍。法拉第效应作为在特定方向使光通过的技术,已经得到广泛应用。

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发布时间:2014/6/19 20:10:57  阅读次数:7608

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