Co to jest rotator Faraday?

Rotator Faraday to urządzenie bez ruchomych części, które zmieniają polaryzację lub kąt przebiegu, przechodzący przez niego światło. Światło przechodzi przez powietrze lub inne materiały jako szereg fal, zwane promieniowaniem elektromagnetycznym, z charakterystyką pól elektrycznych i magnetycznych. Urządzenie działa na zasadzie, że światło przechodzące przez kryształ lub stały przezroczysty materiał zmieni polaryzację, jeśli jest obecne pole magnetyczne.

Odkryty przez naukowca Michaela Faradaya w 1845 r. Wpływ pól magnetycznych na fale światła był pierwszym dowodem, że światło było fali elektromagnetycznej. Odkrył, że zmiana siły pola magnetycznego wpłynęła na kąt polaryzacji światła. Nazwany efekt Faraday, jest to podstawa rotatora, która wykorzystuje efekt eksperymentalny w praktycznym urządzeniu.

Światło przechodzące przez wiele materiałów, w tym szkło i wodę, może mieć wpływ na kąt polaryzacji bez użycia pól magnetycznych. Ten efekt jest CAPolaryzacja optyczna LED i producenci okularów przeciwsłonecznych wykorzystują z tego, wytwarzając soczewki, które blokują spolaryzowane kąty innych niż normalne światło. Wpływ olśnienia jest zmniejszony, ponieważ światło odbite z wody lub budynków będzie miało inny kąt polaryzacji.

Aby zbudować rotator Faraday, magnes otacza przezroczysty materiał. Gdy światło przechodzi, pole magnetyczne powoduje obrócenie fali światła o określoną ilość. Ilość obrotu można określić przez równanie wykorzystujące wytrzymałość pola magnetycznego, długość kryształu i stałą Verdet materiału. Ta stała jest inna dla wszystkich materiałów i zmian wraz z temperaturą; Tabele stałych są publikowane dla materiałów w różnych temperaturach.

Sprzęt laserowy często wykorzystuje rotator Faraday jako urządzenie ochronne, aby zapobiec odbijanej energii laserowej do urządzenia. Kiedy laserowy creZajmuje wiązkę światła, jest bardzo spójny, co oznacza, że ​​zawiera światło jednego określonego przebiegu. Gdy światło opuszcza laser, często jest odbijane lub przechodzi przez inny sprzęt, a potencjalnie niektóre światło można odbijać z powrotem do lasera. Dodanie rotatora Faradaya to zapobiega, ponieważ światło przechodzące przez rotator jest spolaryzowane zwykle 45 ° z oryginalnej wiązki i nie może się odbić. Kąt może być zróżnicowany, ale większa polaryzacja wymaga dodatkowej wytrzymałości pola magnetycznego.

Dodatkową zaletą rotatora Faraday jest to, że światło przechodzące przez niego, a następnie powrót w przeciwnym kierunku nie jest obracane z tyłu. Jeśli światło jest spolaryzowane 45 ° przez rotator, a następnie uderza w lustro i powraca, rotator spolaryzuje go kolejne 45 °. Optyczne filtry polaryzacyjne lub urządzenia, które tworzą określone stopnie polaryzacji do użytku laboratoryjnego, mogą skorzystać z tego efektu. Działa to poprzez odbicie części światła z powrotem przez Rotatlub tworzenie dwóch wiązek światła, które są spolaryzowane pod różnymi kątami.