O que é um rotador de Faraday?
Um rotador Faraday é um dispositivo sem peças móveis que altera a polarização ou o ângulo da forma de onda, de luz que passa por ele. A luz passa através do ar ou de outros materiais como uma série de ondas, chamada radiação eletromagnética, com as características dos campos elétricos e magnéticos. O dispositivo funciona com o princípio de que a luz que passa por um material de cristal ou transparente sólido mudará a polarização se um campo magnético estiver presente.
Descoberto pelo cientista Michael Faraday em 1845, o efeito dos campos magnéticos nas ondas leves foi a primeira evidência de que a luz era uma onda eletromagnética. Ele descobriu que mudar a força do campo magnético afetava o ângulo de polarização da luz. Nomeado o efeito Faraday, essa é a base do rotador, que usa o efeito experimental em um dispositivo prático.
A luz que passa por muitos materiais, incluindo vidro e água, pode ter o ângulo de polarização afetado sem o uso de campos magnéticos. Este efeito é CAA polarização óptica lascada e os fabricantes de óculos de sol aproveitam isso produzindo lentes que bloqueiam ângulos polarizados que não sejam a luz normal. O efeito do brilho é reduzido, porque a luz refletida da água ou dos edifícios terá um ângulo de polarização diferente.
Para construir um rotador de Faraday, um ímã envolve um material transparente. À medida que a luz passa, o campo magnético faz com que a onda de luz seja girada por uma quantidade específica. A quantidade de rotação pode ser determinada por uma equação que usa a resistência do campo magnético, o comprimento do cristal e a constante de verdet do material. Essa constante é diferente para todos os materiais e alterações com a temperatura; Tabelas de constantes são publicadas para materiais em diferentes temperaturas.
O equipamento a laser geralmente usa um rotador de Faraday como um dispositivo de proteção, para evitar a energia do laser refletida na unidade. Quando um cree a laserAtera um feixe de luz, é muito coerente, o que significa que contém luz de uma forma de onda específica. À medida que a luz sai do laser, geralmente é refletida ou passa por outros equipamentos e, potencialmente, parte da luz pode ser refletida de volta ao laser. Adicionar um rotador de faraday impede isso, porque a luz que passa pelo rotador é polarizada tipicamente 45 ° do feixe original e não pode refletir novamente. O ângulo pode ser variado, mas mais polarização requer força de campo magnético adicional.
Um benefício adicional de um rotador de Faraday é que a luz que passa por ele e depois retorna na direção oposta não é girada para trás. Se a luz for polarizada 45 ° pelo rotador e, em seguida, atingir um espelho e retornar, o rotador polariza -o por mais 45 °. Filtros de polarização óptica ou dispositivos que criam graus específicos de polarização para uso laboratorial podem aproveitar esse efeito. Isso funciona refletindo parte da luz de volta através do rotatOu, criando duas vigas de luz polarizadas em diferentes ângulos.