[实用新型]法拉第效应测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种法拉第效应实验装置，尤其是采用半影板提高仪器判别灵敏度的法拉第效应测试仪。

背景技术

法拉第效应是一种磁致旋光效应。当一束平面偏振光(也称为线偏振光或完全偏振光)通过某一介质，且在介质中沿光传播方向加上一个磁场，就会观察到平面偏振光经过介质后偏振面转过一个角度，即磁场使介质具有了旋光效应。通过实验可以发现，法拉第效应中，平面偏振光偏振面旋转角与光波在介质中传播的路程I以及沿光传播方向的磁感应强度分量B成正比，即θ＝VIB。式中比例系数V称为费尔德常数，它表征物质的旋光性，是本实验装置的重要检测内容。

中华人民共和国国家知识产权局公开了一种一体化法拉第效应实验装置(公开日：2003.08.06，公开号：CN2565095)，其主要由光源、单色仪、透镜组、电机带动斩光盘构成的斩光器、测量光束垂直起偏和检偏镜、线包电磁铁及电磁铁电源、光电倍增管及电源构成。这种一体化装置结构复杂，不利于学生调节并掌握各个部件的性能。

中华人民共和国国家知识产权局还公开了一种法拉第效应测试仪(公开日：2003.06.18，公开号：CN2556742)，其主要由灯源、单色仪、起偏器、电磁铁、电磁铁电源及显示仪器构成。这种一体化、全封闭的显示仪器使学生看不到旋光现象并做出相应调节。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用半影板提高仪器判别灵敏度的法拉第效应测试仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：汞光源发出的光线经起偏器变成平面偏振光，平面偏振光经半影板后变成两束振动方向略有不同的偏振光，经不同波长的干涉虑光片虑光后成为单色偏振光，单色偏振光通过两块由可调恒流源供电的电磁铁之间放置的待测样品后，偏振面转过一个角度，单色偏振光偏振面旋转角可由安装在游标度盘上的检偏器以及供肉眼观察的目镜系统测出。

半影板由圆形普通光学玻璃叠加上条形或半圆形石英晶片组合而成。

本实用新型的有益效果是：由于采用了汞光源加干涉虑光片获得各种单色光，使系统结构简单、成本低廉；由于采用了半影板，大大提高了仪器判别灵敏度；由于采用了可调恒流源给电磁铁供电，保证了磁场强度不受线圈温度变化的影响；由于采用了游标度盘读取数据，提高了仪器的测量精度。由于采用了分离光学元件，给学生提供了调节和了解各种光学器件的机会。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型法拉第效应测试仪的系统结构示意图；

图2是本实用新型法拉第效应测试仪之半影板5的结构原理图；

图3是本实用新型法拉第效应测试仪目镜观察效果图。

具体实施方式

在图1所示的法拉第效应测试仪中，低压汞灯1发出的光线经毛玻璃2均匀散射，由会聚透镜3会聚，透过起偏器4均匀照亮半影板5。由于汞光源发出的光线是线状光谱，通过干涉虑光片6虑光后，可以获得单色性很好的单色光。单色偏振光通过两块由可调恒流源12供电的电磁铁7之间放置的待测样品8后，偏振面转过一个角度，单色偏振光偏振面旋转角可由安装在游标度盘10上的检偏器9以及供肉眼观察的目镜系统11测出。游标度盘10、检偏器9以及目镜系统11可以到光学仪器厂订购。采用可调恒流源12给电磁铁7供电，保证了磁场强度不受线圈温度变化的影响，可调恒流源12是标准电子设备，可以到电子仪器厂订购。

图2是本实用新型法拉第效应测试仪之半影板5的结构原理图。半影板由圆形普通光学玻璃叠加上条形或半圆形石英晶片组合而成。平面偏振光经过石英晶片后偏振面转过一个角度，而经过普通光学玻璃的光线不发生变化，于是就得到了两种平面偏振光。图2中P1(P2)为平面偏振光透过普通光学玻璃(石英晶片)后的振动方向，AB为检偏器的振动方向。当AB垂直于P1、P2夹角平分线P时，在目镜系统11中可以看到图3中图a3、b3所示的现象。当对样品施加磁场时，P1、P2同时旋转一个角度，在目镜系统11中可以看到图3中图a1、a2或图b1、b2所示的现象。转动游标度盘10上的检偏器9，再次看见图a3、b3所示的现象，读出角度，就可以得到平面偏振光偏振面旋转角θ。

图3是本实用新型法拉第效应测试仪目镜观察效果图。当AB平行于角平分线P时，目镜中同样可以看到图a3、b3所示的现象。但是视场太亮，不易分辩，应采用AB垂直于P1、P2夹角平分线P的观察位置。