法拉第效应实验
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大学物理实验
法拉第效应
一、实验目的
1、了解法拉第效应原理 、 2、掌握光线偏振面旋转角度的测量方法，研究磁感应 、掌握光线偏振面旋转角度的测量方法，
强度和旋转角度的关系
3、测量不同颜色光的旋光角，研究波长和费尔德常数 、测量不同颜色光的旋光角，
的关系
重点： 重点：法拉第测试仪器的正确使用 难点：法拉第效应原理的理解
磁感应强度B与励磁电流I的关系
四、实验内容
3、数据处理
样品名称：重火石玻璃
λ (nm) φ 度） （
B(GS )
2000 3000 4000 5000 6000 422.5 （紫） 534.5 （绿） 587 （黄）
D＝10.1mm
701 （红）
五、实验注意事项
1．认清单色仪狭缝开启方向，切勿使其 认清单色仪狭缝开启方向， 关闭过零。 关闭过零。 2．数显表溢出时，可关小单色仪人射狭 数显表溢出时， 缝或调整放大倍率。 缝或调整放大倍率。 3．数显表未与整机相连时，切勿接通电 数显表未与整机相连时， 以免烧坏仪器。 源，以免烧坏仪器。
二、实验原理
法拉第效应
当一束平面偏振光穿过一些原来不具有旋光性的介质， 当一束平面偏振光穿过一些原来不具有旋光性的介质，且给 介质沿光的传播方向加一磁场， 介质沿光的传播方向加一磁场，就会观察到光经过该介质后偏振 面旋转了一个角度，也就是说磁场使介质具有了旋光性。 面旋转了一个角度，也就是说磁场使介质具有了旋光性。这种现 象就是磁光效应， 象就是磁光效应，亦称法拉第效应 在法拉第效应中，光矢量旋转的角度θ 在法拉第效应中，光矢量旋转的角度θ与光在介质中通距离 L及磁感应强度B成正比，即 及磁感应强度B成正比， θ＝VBL 式中V是表征物质磁光特性的系数（ 式中V是表征物质磁光特性的系数（取决于样品介质的材料 特性和工作波长），称为费尔德 Veraet）常数。 ），称为费尔德（ 特性和工作波长），称为费尔德（Veraet）常数。
调零旋钮
四、实验内容
2、测量法拉第效应旋光角
(1)将励磁电流由零增加到预定值，观察数显表示值 将励磁电流由零增加到预定值， 将励磁电流由零增加到预定值 的变化。 的变化。
数显表读 数变化
Hale Waihona Puke 电流表 示数四、实验内容
(2)调节检偏器手轮，使数显表的示值逐渐变化到零。记 调节检偏器手轮，使数显表的示值逐渐变化到零。 调节检偏器手轮 下角度表的读数口。 下角度表的读数口。
数显表示数 变化
角度表示数
四、实验内容
（3）将励磁电流分别调到要预定的数值，重复上一过程 ）将励磁电流分别调到要预定的数值， （4）改变单色光的颜色，改变励磁电流测量旋光角度的 ）改变单色光的颜色， 变化 注意：励磁电流应由小到大的单一方向变化， 注意：励磁电流应由小到大的单一方向变化，测试过程中 不可逆向变化电流的大小。 不可逆向变化电流的大小。
四、实验内容
测角手轮
将检偏镜测角手轮顺时 针旋到头后，再逆时针 旋转两周，按一下角度 数显表的清零按钮，使 角度显示值为零。调节 调零电位器，使数显表 读书最小 灵敏度的调节：在上述 状态下，略微转动起偏 器，使数显表读书有一 微小变化（末位增加5— 10），此时调节灵敏度 旋钮，使数显值最小
灵敏度旋钮
三、实验仪器
WFC法拉第效应测试仪（光源、单色仪、起偏器、电 磁铁、光电倍增管、数显表、电流表），待测样品
光源 起偏器 白炽灯 电源
单色仪
待测样品 电磁铁 检偏器
数显表 角度表
电流表
四、实验内容
三点一线
1、仪器调节
接通电源， 接通电源，预热 5min，使单色仪输 出某一波长的单色 光。 将检偏器手柄上的 红点与连接座的标 记及电磁铁一端的 标记(均为红色)三 点调成一直线。 点调成一直线。
法拉第效应
一、实验目的
1、了解法拉第效应原理 、 2、掌握光线偏振面旋转角度的测量方法，研究磁感应 、掌握光线偏振面旋转角度的测量方法，
强度和旋转角度的关系
3、测量不同颜色光的旋光角，研究波长和费尔德常数 、测量不同颜色光的旋光角，
的关系
重点： 重点：法拉第测试仪器的正确使用 难点：法拉第效应原理的理解
磁感应强度B与励磁电流I的关系
四、实验内容
3、数据处理
样品名称：重火石玻璃
λ (nm) φ 度） （
B(GS )
2000 3000 4000 5000 6000 422.5 （紫） 534.5 （绿） 587 （黄）
D＝10.1mm
701 （红）
五、实验注意事项
1．认清单色仪狭缝开启方向，切勿使其 认清单色仪狭缝开启方向， 关闭过零。 关闭过零。 2．数显表溢出时，可关小单色仪人射狭 数显表溢出时， 缝或调整放大倍率。 缝或调整放大倍率。 3．数显表未与整机相连时，切勿接通电 数显表未与整机相连时， 以免烧坏仪器。 源，以免烧坏仪器。
二、实验原理
法拉第效应
当一束平面偏振光穿过一些原来不具有旋光性的介质， 当一束平面偏振光穿过一些原来不具有旋光性的介质，且给 介质沿光的传播方向加一磁场， 介质沿光的传播方向加一磁场，就会观察到光经过该介质后偏振 面旋转了一个角度，也就是说磁场使介质具有了旋光性。 面旋转了一个角度，也就是说磁场使介质具有了旋光性。这种现 象就是磁光效应， 象就是磁光效应，亦称法拉第效应 在法拉第效应中，光矢量旋转的角度θ 在法拉第效应中，光矢量旋转的角度θ与光在介质中通距离 L及磁感应强度B成正比，即 及磁感应强度B成正比， θ＝VBL 式中V是表征物质磁光特性的系数（ 式中V是表征物质磁光特性的系数（取决于样品介质的材料 特性和工作波长），称为费尔德 Veraet）常数。 ），称为费尔德（ 特性和工作波长），称为费尔德（Veraet）常数。
调零旋钮
四、实验内容
2、测量法拉第效应旋光角
(1)将励磁电流由零增加到预定值，观察数显表示值 将励磁电流由零增加到预定值， 将励磁电流由零增加到预定值 的变化。 的变化。
数显表读 数变化
Hale Waihona Puke 电流表 示数四、实验内容
(2)调节检偏器手轮，使数显表的示值逐渐变化到零。记 调节检偏器手轮，使数显表的示值逐渐变化到零。 调节检偏器手轮 下角度表的读数口。 下角度表的读数口。
数显表示数 变化
角度表示数
四、实验内容
（3）将励磁电流分别调到要预定的数值，重复上一过程 ）将励磁电流分别调到要预定的数值， （4）改变单色光的颜色，改变励磁电流测量旋光角度的 ）改变单色光的颜色， 变化 注意：励磁电流应由小到大的单一方向变化， 注意：励磁电流应由小到大的单一方向变化，测试过程中 不可逆向变化电流的大小。 不可逆向变化电流的大小。
四、实验内容
测角手轮
将检偏镜测角手轮顺时 针旋到头后，再逆时针 旋转两周，按一下角度 数显表的清零按钮，使 角度显示值为零。调节 调零电位器，使数显表 读书最小 灵敏度的调节：在上述 状态下，略微转动起偏 器，使数显表读书有一 微小变化（末位增加5— 10），此时调节灵敏度 旋钮，使数显值最小
灵敏度旋钮
三、实验仪器
WFC法拉第效应测试仪（光源、单色仪、起偏器、电 磁铁、光电倍增管、数显表、电流表），待测样品
光源 起偏器 白炽灯 电源
单色仪
待测样品 电磁铁 检偏器
数显表 角度表
电流表
四、实验内容
三点一线
1、仪器调节
接通电源， 接通电源，预热 5min，使单色仪输 出某一波长的单色 光。 将检偏器手柄上的 红点与连接座的标 记及电磁铁一端的 标记(均为红色)三 点调成一直线。 点调成一直线。