Radosław Paliszkiewicz

Sprawozdanie nr 4

Ćwiczenie nr 89: Badanie wymiszonej aktywności optycznej

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie ze zjawiskiem Faradaya, zjawiskiem Zeemana oraz z jedną z metod wyznaczania stosunku .

2. Wprowadzenie

Zjawisko Faradaya (wymuszonej aktywności optycznej) polega na skręceniu płaszczyzny polaryzacji wiązki światła przechodzacej przez próbkę umieszczoną w polu magnetycznym o kąt:

a = V B d

gdzie: V - stała Verdeta ,

B - indukcja pola magnetycznego ,

d - długość próbki .

Korzystając z powyższego wzoru można wyznaczyć wartość stałej Verdeta dla danego ośrodka:

, dla

gdzie: m₀ - przenikalność magnetyczna próżni;

n - ilość zwojów solenoidu na jednostkę długości;

I - natężenie prądu

W zjawisku Zeemana obserwuje się rozszczepienie linii spektralnych źródła światła w ośrodku znajdującym się w polu magnetycznym na składowe o różnych częstotliwościach:

,

gdzie: e - ładunek elektronu;

m - masa elektronu;

w - częstotliwość dla B = 0.

Ponieważ prędkość światła w ośrodkach materialnych zależy liniowo od częstotliwości (długości fali), zatem po przejściu światła przez próbkę wystąpi opóźnienie jednej ze składowych w stosunku do drugiej oraz zmiana współczynnika załamania Dn dla każdej składowej równa:

gdzie: l - długość fali w próżni;

- dyspersja ośrodka.

Zmiana fazy między składowymi wyniesie:

a kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji będzie równy:

; (c - prędkość światła w próżni)

Znając wartość stałej Verdeta oraz korzystając z zależności możliwe jest wyznaczenie stosunku :

.

3. Schemat układu pomiarowego

4. Wyniki pomiarów

---