Феноменологическое объяснение эффекта Фарадея заключается в том, что
в общем случае намагниченное
вещество нельзя охарактеризовать одним показателем преломления n.
Под действием магнитного поля показатели преломления n+
и n- для циркулярно право- и левополяризованного
света становятся различными. Вследствие этого при прохождении через среду
вдоль магнитного поля право- и левополяризованные составляющие линейно
поляризованного излучения
распространяются с разными фазовыми скоростями, приобретая разность
хода, линейно зависящую от
оптической длины пути. В результате плоскость поляризации линейно поляризованного монохроматического
света с длиной волны λ, прошедшего в среде путь l,
поворачивается на угол 
В области не очень сильных магнитных полей разность (n+ - n-)
линейно зависит от напряжённости магнитного поля и в общем виде угол фарадеевского
вращения описывается соотношением q=VHl
где константа V зависит
от свойств вещества, длины волны излучения и температуры и наз. Верба постоянной.
Эффект Фарадея по своей природе тесно связан с эффектом Зеемана, обусловленным расщеплением уровней энергии атомов и молекул магнитным полем. При продольном относительно магнитного поля наблюдении спектральные компоненты зеемановского расщепления оказываются циркулярно поляризованными. Соответствующую циркулярную анизотропию обнаруживает и спектральный ход показателя преломления в области зеемановских переходов. Таким образом, в наиболее простом виде эффект Фарадея является следствием зеемановского расщепления кривых дисперсии показателя преломления для двух циркулярных поляризаций.
В эффекте Фарадея ярко проявляется специфический характер вектора напряжённости магнитного поля Н ( Н-осевой вектор, "псевдовектор"). Знак угла поворота плоскости поляризации при эффекте Фарадея в отличие от естественной оптической активности не зависит от направления распространения света (по полю или против поля). Поэтому многократное прохождение света через среду, помещённую в магнитное поле, приводит к возрастанию угла поворота плоскости поляризации в соответствующее число раз. Эта особенность эффекта Фарадея нашла применение при конструировании невзаимных оптических и радиомикроволновых устройств (см. Невзаимные элементы). Эффект Фарадея широко используется в научных исследованиях.
Лит. см. при ст.
Магнитооптика. В. С. Запасский.
|
|
 |
