Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Коттона - Мутона эффект
Двойное лучепреломление света в оптически изотропном веществе, помещённом в магнитное поле , перпендикулярное световому лучу

Описание

Прозрачное оптически изотропное вещество (ОИВ), помещённое между полюсами мощного электромагнита, становится оптически анизотропным. В результате линейно поляризованный свет (рис.1), распространяющийся в веществе перпендикулярно направлению магнитного поля, может расщепиться на два луча. Оптическая изотропность соответствующих веществ, в роли которых обычно выступают коллоидные растворы и жидкие кристаллы, обусловлена хаотической ориентации векторов магнитных моментов отдельных молекул в отсутствии внешнего магнитного поля. Таким образом, под действием внешнего магнитного поля вещество приобретает наведенную оптическую анизотропию из-за преимущественной ориентации векторов магнитных моментов молекул вещества вдоль направления магнитного поля, создаваемого электромагнитом. Эта анизотропия и приводит к различию показателей преломления света в зависимости от направления его распространения. В результате линейно поляризованный свет при прохождении вещества с наведенной анизотропией разделяется на два ортогонально поляризованных луча - обыкновенный и необыкновенный - и становится  эллиптически поляризованным. Отличие показателей преломления no обыкновенного и ne пропорционально длине волны света lа также квадрату напряжённости магнитного поля H:

 

ne-no =ClH2,

 

где C - константа Коттона - Мутона, зависящая от вещества и убывающая (вдали от точек фазовых переходов) приблизительно обратно пропорционально температуре.

 

Константа Коттона - Мутона имеет весьма малое значение. Самую большую величину имеет эта константа для жидких кристаллов и коллоидных растворов (C»10-8-10-10 А-2), для изотропных жидкостей её значение в 104 раз меньше, а для газов настолько мало, что она вообще точно не измерена.

Ввиду малости константы Коттона - Мутона отличие показателей преломления no обыкновенного и ne необыкновенного лучей весьма незначительно, и для наблюдения двойного лучепреломления необходимо использовать сильные магнитные поля. 

 

Устройство получения света эллиптической или круговой поляризации

 

 

 

Рис. 1

 

Диэлектрик - прозрачное ОИВ с константой Коттона - Мутона;

падающая на ОИВ световая волна линейно поляризована;

прошедшая ОИВ в общем случае эллиптически поляризованная по правому кругу световая волна;

Н - напряженность внешнего магнитного поля.

 

Таким образом, следствием эффекта Коттона - Мутона является изменение состояния поляризации проходящего линейно поляризованного светового пучка через помещённое в магнитное поле ОИВ, приводящего к трансформации линейно поляризованной световой волны в эллиптически поляризованную.

Эффект двойного лучепреломления света в изотропном веществе, помещённом в магнитное поле, перпендикулярное световому лучу впервые был обнаружен в 1901 г. в коллоидных растворах независимо англичанином Дж. Керром и итальянцем К. Майораном. Подробное исследование этого эффекта было осуществлено в 1907 г. французскими физиками Эме Коттоном (A.Cotton) и А. Мутоном (H.Mouton).

Эффект Коттона - Мутона используется для изучения структур молекул, межмолекулярных образований и подвижности молекул ОИВ.

Временные характеристики

Время инициации (log to от -12 до -11);

Время существования (log tc от -12 до 15);

Время деградации (log td от -12 до -11);

Время оптимального проявления (log tk от -9 до -3).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Поляризатор

Техническая реализация - поляризатор (устройство получения света эллиптической или круговой поляризации) оптического излучения на основе эффекта Коттона - Мутона представлена на рис. 1.

На пути распространения линейно поляризованного вдоль оси OX светового пучка, имеющего интенсивность I0, находится помещённое в магнитное поле прозрачное ОИВ, например, в виде кюветы, заполненной нитробензолом, или пластинки, покрытой жидким кристаллом, с различными значениями показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей при включённом магнитном поле и достаточно малой толщины, обеспечивающей примерно одинаковую интенсивность обыкновенного и необыкновенного лучей на выходе из ОИВ. После прохождения ОАВ в соответствии с эффектом Коттона - Мутона вектор напряжённости электрического поля световой волны будет вращаться по правому кругу, если смотреть навстречу распространения света.

Применение эффекта

Использующие эффект Коттона - Мутона приборы могут быть применены в качестве поляризаторов оптического излучения, в измерительных и дигностических системах, например, для измерения концентрации ОИВ, в исследованиях свойств и структуры ОИВ, подвижности молекул.

Литература

 1. Физический энциклопедический словарь.- М.: Советская энциклопедия, 1984.- С.317.

 2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика.- М.: Наука,1980.- С.561-562.

Ключевые слова

  • электромагнитная волна
  • световая волна
  • фазовая скорость
  • оптически изотропное вещество
  • атом
  • молекула
  • межмолекулярные образования
  • поляризация
  • линейная поляризация
  • эллиптическая поляризация
  • показатель преломления
  • константа Коттона - Мутона
  • анизотропия показателя преломления
  • внешнее магнитное поле
  • обыкновенный луч
  • необыкновенный луч
  • толщина
  • жидкие кристаллы
  • коллоидные растворы

Разделы естественных наук:

Поляризация света
Распространение, отражение и преломление света

Формализованное описание Показать