法拉第转动英文解释翻译、法拉第转动的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 Faraday rotation

分词翻译：

法拉第的英语翻译：

Faraday
【电】 farad

转动的英语翻译：

rotate; revolve; screw; turn; twirl; wheel
【化】 rotation
【医】 roll; rolling; rotation
【经】 rotate

专业解析

法拉第转动（Faraday rotation）是一种磁光效应，指线偏振光在穿过处于外加磁场中的透明介质时，其偏振面发生旋转的现象。该效应由英国物理学家迈克尔·法拉第于1845年首次发现，是磁光学领域的核心现象之一。

一、物理机制与定义

当线偏振光沿平行于外加磁场（(mathbf{B})）的方向传播时，介质的旋光性导致光的左旋和右旋圆偏振分量产生不同的折射率（即磁致圆双折射）。这种折射率差（(Delta n)）导致偏振面发生旋转，旋转角度(theta)与磁场强度(B)、介质长度(L)及维尔德常数（Verdet constant, (V)）成正比： $$ theta = V cdot B cdot L $$ 其中维尔德常数(V)是介质的固有属性，表征其对磁场的响应灵敏度。

二、关键参数与影响因素

维尔德常数：取决于介质材料及光波长（如石英在632.8 nm波长下(V approx 4.0 , text{rad/T·m})），温度升高通常导致(V)降低。
非互易性：旋转方向由磁场方向决定，与光传播方向无关。若光反向传播，旋转角度会叠加而非抵消，区别于自然旋光效应。

三、应用领域

光学隔离器：利用非互易性构建光通信中的单向通导器件，防止反射光干扰光源。
磁场传感：通过测量(theta)反演磁场强度，用于核磁共振成像（MRI）设备监测。
等离子体诊断：通过偏振面旋转分析聚变装置中的磁场分布。

四、典型材料

高维尔德常数材料包括：

磁光玻璃（如FR-5，(V approx -35 , text{rad/T·m})）
铽镓石榴石（TGG，(V approx -40 , text{rad/T·m})）
钇铁石榴石（YIG）单晶。

参考文献

网络扩展解释

法拉第转动（又称法拉第旋转效应或磁致旋光效应）是一种磁光现象，指线偏振光或电磁波在特定介质中沿磁场方向传播时，其偏振面发生旋转的现象。以下是详细解释：

定义与基本原理

核心机制
线偏振波可分解为左旋和右旋圆偏振波。在磁场作用下，两种圆偏振波在介质（如磁化等离子体或铁氧体）中的传播速度不同，导致合成后的线偏振波偏振面发生旋转。
数学关系
旋转角度与磁场强度、传播距离成正比，公式为：
$$ theta = V cdot B cdot d $$
其中，( V )为介质的维尔德常数，( B )为磁场强度，( d )为传播距离。

关键特性

非互易性：旋转方向与光的传播方向无关，仅由磁场方向决定。例如，光往返通过同一介质时，旋转角度会加倍。
磁场依赖性：无外加磁场时，效应消失。

应用领域

光学器件：法拉第旋转镜用于消除光纤中的偏振模色散。
空间通信：电离层中的法拉第旋转会影响卫星信号，需通过校正提升遥感精度。
等离子体研究：通过测量旋转角度反推等离子体密度和磁场分布。

示例说明

以电离层为例，当电磁波穿过电离层时，磁场导致左、右旋圆偏振波相速差异，最终使接收信号的极化面偏转，需通过双频测量消除误差。

如需更深入的公式推导或实验细节，可参考相关磁光效应研究文献。