magnetooptika, secțiunea fizică, care examinează modificările proprietăților optice ale presei de către câmpul magnetic (A se vedea. Câmpul magnetic) și condiționate de aceste schimbări în special interacțiune a radiației optice (vezi. radiație optică) (fascicul) cu substanțe introduse în domeniu.
Un câmp magnetic, ca orice câmp vector, alocă o direcție definită în spațiu; câmpul din mediu dă acestui mediu o anizotropie suplimentară, în special o anizotropie optică (vezi Anisotropia optică). (Particularitatea de simetrie, care are un câmp magnetic, care constă în faptul că H său intensitate și inducție magnetică B - nu doar vectorii, ci vectorul axial (A se vedea vectorul axial) ..) Atom Energy (moleculă sau ion) mediu începe să depindă de direcția relativă câmpul și momentul magnetic al atomului; Ca urmare, nivelele energetice ale unui atom se împrăștie (altfel se spune că câmpul îndepărtează degenerarea nivelurilor). În consecință, liniile spectrale ale tranzițiilor optice între nivele sunt împărțite (vezi și Atom, Radiație, Molecule). Acesta este unul dintre efectele efectului M.-Zeeman. Polarizarea componentelor Zeeman (linii "divizate") este diferită (a se vedea Polarizarea luminii); prin urmare, în esență plasată într-un câmp magnetic, absorbția aceeași componentă a luminii transmise (efectul Zeeman invers) este diferit în funcție de starea de polarizare a acestora. Astfel, în timpul propagării luminii monocromatice (vezi. Lumina monocromatică) de-a lungul câmpului (Zeeman prodolnomeffekte) din dreapta și la stânga componentele polarizate circular sunt absorbite în mod diferit (așa-numita dicroismul circular magnetic) și propagarea luminii pe câmp (efect transversal Zeeman) deține dicroismul magnetic liniar, adică o absorbție diferită a componentelor polarizate liniar în paralel și perpendicular pe câmpul magnetic. Aceste efecte de polarizare arată o dependență complexă de lungimea de undă (spectrul complex), a căror cunoaștere permite determinarea amploarea și natura despicării Zeeman în acele cazuri în care este mult mai mică decât lățimea liniilor spectrale (A se vedea. Lățimea liniilor spectrale). (Efecte similare sunt observate în luminiscență.)
Divizarea liniilor spectrale presupune separarea suplimentară a curbelor de dispersie care caracterizează dependența indicelui de refracție de lungimea de undă (vezi. Dispersia luminii. Refracția luminii). Ca rezultat, longitudinal (în domeniu) distribuirea indicilor de refracție pentru lumina de pe dreapta și polarizarea circulară la stânga devin diferite (birefringență circular magnetic) și lumină monocromatică polarizată liniar care trece prin mediul este supus rotației planului de polarizare. Ultimul fenomen este numit efectul Faraday. În apropierea liniei de absorbție ("salt" pe curba de dispersie), rotația Faraday prezintă o dependență nonmonotonică caracteristică de lungimea de undă - efectul Makuluzo-Corbino. Atunci când un câmp magnetic transversal la diferența de propagare a luminii dintre indicii de refracție pentru rezultate polarizări liniare într-un birefringență magnetic liniar, cunoscut sub numele de Bumbac - efectul Mouton (sau efect Voigt).
Studiul și utilizarea tuturor acestor efecte face parte din problemele curente ale lui M.
Anizotropia optică a mediului într-un câmp magnetic se manifestă și în reflectarea luminii de pe suprafața sa. La o astfel de reflecție, schimbare de polarizare se produce lumină reflectată, natura și gradul de care depinde de poziția reciprocă a suprafeței, planul de polarizare a fasciculului incidente și vectorul magnetizare (A se vedea. Magnetizare). Acest efect este observat în primul rând pentru feromagneți și se numește efect Kerr magneto-optic.
M. corp solid dezvoltat intens în anii 60-70 ai secolului XX. Acest lucru este valabil mai ales pentru semiconductori și cristale magnetizate, cum ar fi feriti și antiferromagneți.
Unul dintre fenomenele de bază în semiconductori magneto constă în apariția (atunci când sunt plasate într-un câmp magnetic) spectrul de absorbție al radiațiilor optice discrete pentru marginea de absorbție continuă care corespunde tranziției optice între benzile de conducție și de valență (vezi. De semiconductoare, corp solid). Aceste așa-numite coeficient de absorbție de oscilație sau magnetou oscilații cauzate specific „clivaj“ într-un câmp magnetic al zonelor menționate pe sistemele subbenzi - subbenzi Landau. Tranzițiile optice între sub-benzi sunt responsabile pentru liniile de absorbție discrete. Ocurenta subbenzi Landau deoarece electronii de conducție și găurile (vezi. Gaură) într-un câmp magnetic începe să execute mișcarea orbitală într-un plan perpendicular pe câmp. Energia unei astfel de mișcări se poate schimba doar spasmodic (discret) - de aici discrepanța tranzițiilor optice. Efectul oscilațiilor de magnetoabsorbție este folosit pe scară largă pentru determinarea parametrilor structurii de bandă a semiconductorilor. Efectele așa-numite interband Faraday și Focht în semiconductori sunt asociate cu acesta.
Subzonele Landau, la rândul lor, sunt împărțite într-un câmp magnetic datorită faptului că electronul are un impuls intrinsec unghiular - Spin. În anumite condiții, se observă împrăștierea luminii forțate de electroni într-un semiconductor cu o rotire de spin în raport cu câmpul magnetic. Cu un astfel de proces, energia fotonului împrăștiat se modifică prin valoarea împărțirii spinului sub-benzii, care este foarte mare pentru unele semiconductori. Acest efect se bazează pe o schimbare netedă a frecvenței emisiilor de lasere cu putere ridicată și a fost dezvoltat un spectrometru infraroșu cu rezoluție foarte înaltă.
O mare parte a semiconductorilor este studiul diviziunii Zeeman a nivelelor energetice de impurități și excitoni asemănători hidrogenului (vezi, de asemenea, Quasiparticles). magnetoabsorption Observarea și reflectarea radiației infraroșii într-un semiconductori îngust gap permit explorarea oscilații colective ale plasmei de electroni (vezi. solide cu plasmă) și interacțiunea cu fononii.
În feritele transparente și metode magneto-optice antiferomagnetice sunt folosite pentru a studia spectrul undelor de spin (A se vedea. Spin valuri) nivelurile de energie excitonilor impurități și așa mai departe. În contrast cu diamagnetică și paramagnetice în timpul interacțiunii luminii cu comandat magnetic mass-media joacă un nu rol major domeniul extern și intern câmpurile magnetice ale acestor medii (puterea lor ajunge la 10 5 -10 6 e), care determină magnetizare spontană (cristalul sublatice sau ca întreg) și orientarea acesteia în cristal. Proprietățile optice ale magneto-feritelor transparente și materiale antiferomagnetice pot fi utilizate în sistemele de control de fascicule laser (de exemplu, pentru a crea modulatoare de lumină; a se vedea modularea luminii). Și pentru înregistrarea optică și informații de lectură, în special în calculatoarele electronice.
Crearea de lasere a dus la descoperirea unor noi efecte magneto-optice, manifestate la intensități mari de flux luminos. Este arătat în special că o lumină polarizată într-un cerc care trece printr-un mediu transparent acționează ca un câmp magnetic eficient și provoacă apariția magnetizării mediului (așa-numitul efect Faraday invers).
În strânsă legătură cu fenomenele magneto-optice sunt fenomene de orientare optică de atomi, nuclee și rotiri de electroni în rezonanță cristale ciclotron, rezonanță electronică de spin, și altele. metode magneto-optice sunt utilizate în studiul stărilor cuantice responsabile pentru tranzițiile optice, structura fizico-chimică a substanței, interacțiunile dintre atomii, moleculele și ionii în sol și stările excitate ale structurii electronice a metalelor și semiconductori, tranziții de fază (A se vedea. Tranziția de fază) și așa mai departe.
REFERINȚE Născut M. Optics, traducere germană, Har. 1937 Vonsovskii SV Magnetism, M. 1971; Starostin NV, Feofilov PP Anizotropia circulară magnetică în cristale, "Uspekhi Fizicheskikh Nauk", 1969, v. 97, p. 4; Smith S.D. Magneto-Optica în cristale, în cartea: Enciclopedia de Fizică (Handbuch der Physik), v. 25, pt. 2a, B.- [a. o.], 1967.
V. S. Zapassky. B. P. Zakharchenya.
Marea Enciclopedie Sovietică. - M. Enciclopedia sovietică 1969-1978
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: