法拉第效應(yīng)-磁光調(diào)制實(shí)驗(yàn)

1、法拉第效應(yīng)-磁光調(diào)制實(shí)驗(yàn)第1頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四法拉第效應(yīng)1845年，邁克爾法拉第（M.Faraday）發(fā)現(xiàn):在穿過(guò)介質(zhì)時(shí)，偏振光波會(huì)因?yàn)橥獯艌?chǎng)的作用，轉(zhuǎn)變偏振的方向，這一現(xiàn)象稱為 法拉第效應(yīng)。第2頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四法拉第效應(yīng)第一次顯示了光和電磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系，促進(jìn)了對(duì)光本性的研究，是光學(xué)過(guò)程與電磁學(xué)過(guò)程有密切聯(lián)系的最早證據(jù) 。費(fèi)爾德（Verdet）對(duì)許多介質(zhì)的磁致旋光進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)了法拉第效應(yīng)在固體、液體和氣體中都存在。 第3頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四法拉第效應(yīng)的應(yīng)用光纖通訊中的磁

2、光隔離器：減少光纖中器件表面反射光對(duì)光源的干擾 磁場(chǎng)測(cè)量方面：磁光效應(yīng)磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)（天文學(xué)中測(cè)量射電脈沖星）、交變強(qiáng)磁場(chǎng) 電流測(cè)量方面：測(cè)量幾千安培的大電流和幾兆伏的高壓電流 生命科學(xué)領(lǐng)域：醫(yī)療和生化中酶作用的研究；研究核糖和核酸以及生命物質(zhì)中左旋氨基酸的測(cè)量；人體血液中或尿液中糖份的測(cè)定等。 第4頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四=VBL 為法拉第效應(yīng)旋光角；L為介質(zhì)的厚度；B為平行與光傳播方向的磁感強(qiáng)度分量；V稱為費(fèi)爾德(Verdet)常數(shù)。第5頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四實(shí)驗(yàn)裝置第6頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)

3、21分，星期四dd-曲線(nm)460480500520540560580600dd(mm)3.6263.9804.2874.5574.7985.0175.2165.400由實(shí)驗(yàn)室給出：第7頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四U-B擬合（線性擬合）第8頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四U-B擬合（二次擬合）第9頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四B-擬合 =580nm證明與B呈線性關(guān)系第10頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四對(duì)所有的進(jìn)行B-擬合 求出V=VBL / nm46048050052054056

4、05806001.0750.8600.7930.6890.6720.4900.5220.4860.9960.9910.9940.9960.9950.973（舍）0.9980.997費(fèi)爾德常數(shù)V rad/ (mT)10.6418.5967.8496.8216.7215.2174.861第11頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四-擬合第12頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四最小偏向角法測(cè)三棱鏡的折射率n第13頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四-n擬合第14頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四- V擬合第15

5、頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四計(jì)算電子的荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)得到的電子荷質(zhì)比比理論值偏小35%！第16頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四誤差分析1.使用特斯拉計(jì)測(cè)電磁鐵中心位置磁場(chǎng)，手持特斯拉計(jì)可能不穩(wěn)定，造成誤差。2.多次擬合結(jié)果，累計(jì)的系統(tǒng)誤差較大疑問(wèn)： -曲線一定是線性的么第17頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四-二次擬合B=498.2mT U=12V第18頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四可以做這樣的近似第19頁(yè)，共21頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)21分，星期四總結(jié)1.實(shí)驗(yàn)觀察到了法拉第效應(yīng)的磁致旋光效應(yīng)2.驗(yàn)證了法拉第效應(yīng)中偏轉(zhuǎn)角與磁感應(yīng)強(qiáng)度的線性關(guān)系3.測(cè)出了不同波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的費(fèi)爾德常數(shù)4.測(cè)量出波長(zhǎng)與折射率關(guān)系進(jìn)一步求出電子的荷質(zhì)比（誤差較大）第