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 kryształowy lub stały przezroczysty materiał zmieni polaryzację, jeśli jest obecne pole magnetyczne.

Odkryty przez naukowca Michaela Faradaya w 1845 rbyła fala elektromagnetyczna.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.Efekt ten nazywa się polaryzacją optyczną, a producenci okularów przeciwsłonecznych korzystają z tego, wytwarzając soczewki, które blokują spolaryzowane kąty innych niż normalne światło.Wpływ olśnienia jest zmniejszony, ponieważ odbite światło 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.Gdy laser tworzy 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 i deg;z oryginalnej wiązki i nie może się zastanawiać.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 i deg;przez rotator, a następnie uderza w lustro i powraca, rotator polaryzuje go kolejne 45 i deg;.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 rotator, tworząc dwie wiązki światła, które są spolaryzowane pod różnymi kątami.