Rados³aw Paliszkiewicz

Sprawozdanie nr 4

Æwiczenie nr 89: Badanie wymiszonej aktywnoœci optycznej

1. Cel æwiczenia

Celem æwiczenia jest zapoznanie ze zjawiskiem Faradaya, zjawiskiem Zeemana oraz z jedn¹ z metod wyznaczania stosunku
.

2. Wprowadzenie

Zjawisko Faradaya (wymuszonej aktywnoœci optycznej) polega na skrêceniu p³aszczyzny polaryzacji wi¹zki œwiat³a przechodzacej przez próbkê umieszczon¹ w polu magnetycznym o k¹t:

a
= V B d

gdzie: V - sta³a Verdeta
,

B - indukcja pola magnetycznego
,

d - d³ugoœæ próbki
.

Korzystaj¹c z powy¿szego wzoru mo¿na wyznaczyæ wartoœæ sta³ej Verdeta dla danego oœrodka:

, dla

gdzie: ₀ - przenikalnoœæ magnetyczna pró¿ni;

n - iloœæ zwojów solenoidu na jednostkê d³ugoœci;

I - natê¿enie pr¹du

W zjawisku Zeemana obserwuje siê rozszczepienie linii spektralnych Ÿród³a œwiat³a w oœrodku znajduj¹cym siê w polu magnetycznym na sk³adowe o ró¿nych czêstotliwoœciach:

,

gdzie: e - ³adunek elektronu;

m - masa elektronu;

 - czêstotliwoœæ dla B = 0.

Poniewa¿ prêdkoœæ œwiat³a w oœrodkach materialnych zale¿y liniowo od czêstotliwoœci (d³ugoœci fali), zatem po przejœciu œwiat³a przez próbkê wyst¹pi opóŸnienie jednej ze sk³adowych w stosunku do drugiej oraz zmiana wspó³czynnika za³amania n dla ka¿dej sk³adowej równa:

gdzie:  - d³ugoœæ fali w pró¿ni;

- dyspersja oœrodka.

Zmiana fazy miêdzy sk³adowymi wyniesie:

a k¹t skrêcenia p³aszczyzny polaryzacji bêdzie równy:

; (c - prêdkoœæ œwiat³a w pró¿ni)

Znaj¹c wartoœæ sta³ej Verdeta oraz korzystaj¹c z zale¿noœci
mo¿liwe jest wyznaczenie stosunku
:

.

3. Schemat uk³adu pomiarowego

4. Wyniki pomiarów

---