磁光效应

正文

磁光效应

磁光效应是指当光在外加磁场的作用下与具有固有磁矩的磁性物质相互作用时，磁性物质的磁光特性会发生变化，从而改变光波的传输特性作用于它，导致各种新的光学各向异性。对介质施加磁场会影响在其中传播的光的偏振态，而光偏振态的变化与磁场的大小有关。根据光与磁光材料相互作用方式的不同以及光与磁光材料相互作用产生的光学各向异性，磁光效应又分为法拉第效应、磁线阵双折射、塞曼效应、 磁光克尔效应等。

（１）磁光法拉第效应

磁光法拉第效应又称磁光旋光效应，是指当一束线偏振光从磁光材料沿磁场方向透射时，由于材料折射率的不同， 磁光材料中的左旋和右旋偏振光，即偏振面相对于入射光的偏振面偏转一定角度的一种磁光现象。法拉第效应产生的根本原因是磁光材料中的电子等磁性粒子发生光学跃迁。在磁场的作用下，这种跃迁使得在磁光材料内部传输的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光产生一定的色散差，导致zui终透射光的偏振面相对入射光旋转了一定角度。

（２）磁线振双折射

当一束线偏振光以垂直于磁场方向的方向从磁光材料传输时，线偏振光被分解成两个偏振光，两种偏振光在材料中以不同的相速度传播，即产生磁双折射，这就是磁线振动双折射效应。磁线振动双折射效应与磁性材料的磁致伸缩密切相关，根据磁光材料的磁线振动双折射现象不同，可分为Cotton-Mouton效应和Wagert效应。

（３）塞曼效应

塞曼效应是指当光源置于磁场中时，光源发出的谱线在磁场的作用下分裂成数条，分裂后的谱线之间的间隔的磁光现象，其间隔大小与磁场强度成正比。塞曼效应产生的原因是磁光材料中电子的轨道磁矩和自旋磁矩在外磁场作用下产生能级分裂，能级分裂的次数随能级的不同而不同。

（４）磁光克尔效应

当线偏振光在磁场作用下在磁光材料表面反射时，反射光的偏振面相对入射光的偏振面偏转一定角度。这种现象就是磁光克尔效应。根据外加磁场方向与磁光材料表面和光入射面的不同关系，磁光克尔效应可分为三种类型：磁场垂直于磁光材料的表面； 磁场的方向平行于磁光材料的表面。 磁光材料表面和光入射面的纵向克尔效应；横向克尔效应，其中磁场的方向平行于磁光材料的表面但垂直于光的入射表面。

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