Фогта эффект. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Фогта эффект

Фогта эффект - один из эффектов магнитооптики, заключающийся в возникновении двойного лучепреломления эл--магн. волны (обычно света) при её распространении в Твёрдых телах (напр., кристаллах) в направлении, перпендикулярном внеш. магн. полю, в к-ром находится тело. Этот эффект наз. также Коттона - Мутона эффектом ,если свет распространяется в газе или жидкости, т. е. в средах со свободными молекулами, имеющими спонтанный или индуцированный магн. момент. Назван по имени В. Фогта (V. Voigt).

Ф. э. проявляется в том, что линейно поляризованное эл--магн. излучение после прохождения слоя изотропного твёрдого вещества, помещённого в магн. поле, в направлении, перпендикулярном магн. полю, становится эллиптически поляризованным. Это обусловлено возникающей в магн. поле оптической анизотропией вещества с выделенным направлением вдоль магн. поля. Составляющие эл--магн. волны, линейно поляризованные вдоль и поперёк магн. поля, имеют разную скорость распространения, поэтому при прохождении слоя вещества они приобретают разность фаз и выходящее из слоя излучение оказывается эллиптически поляризованным (обычно выбирают свет, линейно поляризованный под углом, близким к 45° относительно магн. поля). Фазовый сдвиг

, определяющий параметры эллипса поляризации, пропорционален толщине слоя / и разности показателей преломления

для волн, поляризованных соответственно вдоль и поперёк магн. поля:

где с-скорость света,

-частота эл--магн. поля.

В общем случае оптически анизотропной среды величина

выражается через компоненты тензора диэлектрич. проницаемости

. Для слабопоглощающей среды

где

ось z направлена вдоль магн. поля, а ось х перпендикулярна направлениям магн. поля и распространения эл--магн. волны. Поскольку, в силу Онсагера теоремы, диагональные компоненты тензора являются чётными функциями напряжённости магн. поля, тем же свойством обладает и фазовый сдвиг

, так что Ф. э., в отличие от линейного Фарадея эффекта ,является квадратичным по магн. полю. В не очень сильных магн. полях величина

, где коэф. V зависит от частоты эл--магн. поля и определяется механизмом взаимодействия излучения с твёрдым телом. Так, в ИК-области, где оптич. свойства кристалла определяются свободными носителями заряда,

где е, N и т - заряд, концентрация и эфф. масса носителей заряда.

Поскольку величина компоненты

зависит от направления магн. поля относительно кристаллографич. осей кристалла, Ф. э. может быть анизотропным даже в оптически изотропных кристаллах. Напр., в кубич. полупроводниках с анизотропными изоэнергетич. поверхностями (n-Ge, n-Si)

является анизотропной величиной, зависящей от ориентации магн. поля в кристалле. В то же время в кубич. полупроводниках со сферич. изоэнергетич. поверхностями

Ф. э. изотропен. T. о., исследование Ф. э. даёт информацию о форме изоэнергетич. поверхностей в кубич. полупроводниках. Ф. э. используется также для определения эфф. массы носителей заряда.

В полупроводниках обычно

при

Э. Наиб, величины

Ф. э. достигает в магнитоупорядоченных кристаллах (напр., ферромагнетиках), где он обусловлен не внеш. магн. полем, а спонтанной намагниченностью.

Литература по

Смоленский Г. А., Писарев P. В., Синий И.Г.Двойное лучепреломление света в магнитоупорядоченных кристал лах, «УФН», 1975, т. 116, с. 231; Сизов Ф. Ф., Уханов Ю. И, Магнитооптические эффекты Фарадея и Фогта в применении к по лупроводникам, К., 1979. Э. M. Эпштейн

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира