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法拉第磁光效应英文解释翻译、法拉第磁光效应的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【计】 Faraday magneto-optical effect

分词翻译:

法拉第的英语翻译:

Faraday
【电】 farad

磁光效应的英语翻译:

【计】 magneto-optical effect; magnetooptical effect
【化】 magneto-optic effect

专业解析

法拉第磁光效应(Faraday Magneto-Optic Effect)

指线偏振光通过置于磁场中的透明介质时,其偏振方向发生旋转的现象。该效应由英国物理学家迈克尔·法拉第于1845年首次发现,是磁场与光波相互作用的经典表现。

核心机制与物理意义

  1. 磁场与介质的相互作用

    当线偏振光沿磁场方向穿过介质(如玻璃、晶体或液体)时,磁场使介质的电子能级发生塞曼分裂,导致左旋和右旋圆偏振光在介质中传播速度不同(即折射率差异),从而产生偏振面的旋转。旋转角度 (theta) 满足公式:

    $$ theta = V cdot B cdot L $$

    其中 (V) 为费尔德常数(Verdet constant,与介质和光波长相关),(B) 为磁感应强度,(L) 为光在介质中的传播路径长度。

  2. 非互易性与应用

    法拉第效应的显著特征是非互易性:光的传播方向与磁场方向平行时,偏振旋转方向固定,不随光路反向而改变。这一特性被广泛应用于光学隔离器、环形器及磁光传感器中,实现光路的单向传输与磁场测量。

汉英术语对照与定义

权威参考文献

  1. Hecht, E. Optics (5th ed.). Pearson Education, 2017. (经典光学教材,详述法拉第效应理论)
  2. Chen, L. et al. "Magneto-optic Materials and Devices." Progress in Quantum Electronics, vol. 40, 2015. (磁光材料应用综述)
  3. National Institute of Standards and Technology (NIST). "Magnetic Field Measurement Techniques." https://www.nist.gov/programs-projects/optical-magnetometry (磁光传感技术权威指南)

技术意义:法拉第效应揭示了光与磁场的耦合机制,为现代光通信、磁成像及量子光学提供了基础物理支撑。

网络扩展解释

法拉第磁光效应(又称法拉第旋转或磁致旋光效应)是一种磁光现象,指线偏振光在介质中传播时,若沿光的传播方向施加磁场,光的偏振面会发生旋转。这一现象由迈克尔·法拉第于1845年首次发现,揭示了光与磁场、介质之间的相互作用关系。

关键解释:

  1. 基本现象与公式
    偏振面的旋转角度(psi)与磁感应强度(B)、光穿过介质的长度(d)成正比,公式为:
    $$ psi = V cdot B cdot d $$
    其中,(V)为费尔德常数,其值与介质材料属性及光波频率相关。

  2. 物理机理

    • 磁场使介质中的电子和原子核运动状态改变,导致原子极化方向变化。
    • 入射光在介质中激发次生光,次生光的偏振方向因磁场作用逐渐累积偏移,最终表现为透射光的偏振面旋转。
    • 该效应并非磁场直接改变光偏振方向,而是通过介质间接实现。
  3. 特性与意义

    • 非互易性:旋转方向仅由磁场方向决定,与光的传播方向无关(与自然旋光现象不同)。
    • 应用基础:为光纤通信中的光隔离器、磁光调制器等器件提供理论依据,也在磁场测量中具有实用价值。

补充说明

费尔德常数(V)随介质种类和光波长变化,例如石英的(V)较小,而某些磁性材料(如钇铁石榴石)的(V)较大。这一效应首次通过实验证明光与电磁场存在直接相互作用,推动了电磁学与光学的发展。

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