[实用新型]一种法拉第效应不可逆性的验证装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验装置，尤其涉及一种法拉第效应不可逆性的验证装置。 

背景技术

法拉第效应能直观验证磁致旋光物理现象，其实验内容已被列入高校物理实验教学大纲。法拉第效应是这样描述的：当一束平面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，就会观察到光经过样品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，磁光效应中，光偏振面旋转角θ与光波在介质中传播的路程L以及沿光传播方向的磁感应强度分量B成正比，即θ＝VBL。式子中比例系数V称为费尔德常数，单位为弧分/高斯*厘米，它表征物质的旋光性。法拉第效应的一个物理现象就是，对于给定的物质，光矢量的旋转方向是由磁场的方向决定，而与光的传播方向无关，即它是不可逆的光学过程，当光线经样品往返一周时，旋光角将倍增，这是磁致旋光与自然旋光的主要不同之处。然而目前的法拉第效应实验装置仅能验证单向通过时偏转角与磁场间的正比关系，却无法验证“法拉第效应旋光的不可逆性”。 

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中无法验证法拉第效应旋光的不可逆性的缺陷，提出了一种法拉第效应不可逆性的验证装置。 

本实用新型提出了一种法拉第效应不可逆性的验证装置，包括光电探测器、激光器、分束片、电磁铁与反射镜；沿所述激光器的激光射出方向上设置分束片，沿所述分束片的反射方向上依次设置电磁铁与所述反射镜，沿所述反射镜的反射方向上设置所述光电探测器。 

其中，所述光电探测器、分束片、电磁铁与所述反射镜同轴设置。 

其中，所述光电检测器包括检偏器和光度计。 

其中，所述激光器为氦氖激光器。 

其中，所述分束片设置在调节镜架上。 

其中，所述电磁铁中设置样品。 

其中，进一步包括控制主机，所述控制主机与所述电磁铁连接。 

其中，进一步地，沿所述分束片的反射方向在所述电磁铁的后方设置所述光电探测器。 

其中，所述反射镜设置在可调镜架上。 

其中，沿所述分束片的透射方向设置所述光屏。 

本实用新型采用了最直接的方式——测量光两次通过介质后的旋光角，从而验证“法拉第效应的旋光不可逆性”。本实用新型实验装置集成化，设置更简单，其制作成本较低，且实 验过程直观，调节更方便，实验结果现象明显。 

附图说明

图1是本实用新型法拉第效应不可逆性的验证装置的结构图。 

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明。实施本实用新型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本实用新型没有特别限制内容。 

如图1所示，本实用新型法拉第效应不可逆性的验证装置包括：光电探测器1、激光器2、分束片3、电磁铁4与反射镜5。在激光器2的激光射出方向上设置分束片3，沿分束片3的反射方向上设置电磁铁4与反射镜5，并沿透射方向设置光屏7，用于遮挡激光保护眼睛。电磁铁4中设置有样品6。沿反射镜5的反射方向上设置有光电探测器1。 

为了保证实验操作的精确性，将分束片设置在五维调节镜架上，并将光电探测器1、分束片3、电磁铁4和反射镜5同轴设置在导轨上。进一步地，反射镜5设置在二维可调镜架上，必要时也可将反射镜5替换为光电探测器1，即沿分束片的反射方向在电磁铁4的后方设置光电探测器1，反射的激光通过样品6后射入光电探测器1中测量单次通过介质的旋光角。 

本实施例中，激光器2为氦氖激光器，由于氦氖激光器管内已内置布儒斯特窗，所以氦氖激光器射出的激光为线偏振光，在激光器2前无需设置起偏器。沿激光器2的激光射出方向上设置有分束片3。激光射入分束片3中，调节分束片获取透射光和反射光(反射率∶透射率＝1∶1)。在分束片3的透射光的方向上设置有光屏7，用于遮挡激光，保护眼睛。沿反射光的方向上设置有电磁铁4，电磁铁4与控制主机连接，控制主机包括励磁电源和磁场测量，电磁铁4中设置有样品6，反射光线射入样品中并射出。透射过样品6的反射光射入反射镜5中，并原路反射依次经过电磁铁4与分束片3中。分束片3的另一端设置有光电探测器1，反射光通过分束片3入射到光电探测器1中，由光电探测器1光电转换与光度计读取该反射光的强度，再调节检偏器至消光状态，并通过刻度盘测量旋光角的角度。 

本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求书为保护范围。