近代物理实验义 实验3法拉第旋光效应 法拉第(Michael Faraday,1791一1867，英国物理学家和化学家)认为，光是一种电磁波，则 磁场和光之间一定有某种关系。因此，他试图发现磁场作用于发光原子时光谱线发生的变化（塞曼 效应)，但由于当时没有足够强的磁场而未获成功。但法拉第于1845年发现当磁场作用在一块玻 璃上，平面偏振光在玻璃中沿着磁场传播会发生光的振动面旋转的现象。这一效应就称为法拉第 旋光效应。 【实验原理】 1.天然旋光现象 当线偏振光通过某些透明物质（如石英、糖溶液、酒石酸溶液等）后.其振动面将以光的传播方 向为轴旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象。1811年阿拉果首先发现石英有旋光现象，以后 毕奥(JB,B1O)和其他人又发现许多有机液体和有机物溶液也具有旋光现象。凡能使线偏振光 振动面发生旋转的物质称为旋光物质，或称该物质具有旋光性。 石黄片 图3.1石英的旋光现象 如图3.1所示，P和B分别为起偏器和检偏器（正交）.。显然，在没有旋光物质时，乃后面 的视场是暗的。当在P和B,之间加入旋光物质后，乃，后的视场将变亮，将P,庭转某一角度后， 视场又将变暗。这说明线偏振光透过旋光物质后仍然是线偏振光，只是其振动面旋转了一个角度 振动面旋转的角度称为旋光度，用p表示。 线偏振光通过旋光晶体时，旋光度印和晶体厚度d成正比，即 9=ad (3.1) 式中，α是比例系数，与旋光品体的性质、温度以及光的频率有关，称为该晶体的旋光率。 不同的旋光物质可以使线偏振光的振动面向不同的方向旋转，人们对旋光方向作下述约定： 迎者光传播方向观察，若出射光振动面相对于入射光扳动面沿顺时针方向旋转为右旋：沿逆时针 方向旋转称为左旋。 在图31中，若在P前加一个白色光源，由于不同波长的光旋转角度不同，因此到达P时有 一部分光能透过去，有些光透不过去，有些能部分透过去，所以P后的视场是彩色的，旋转P其 近代物理实验讲义 24 实验 3 法拉第旋光效应 法拉第（Michael Faraday，179l—1867，英国物理学家和化学家）认为，光是一种电磁波，则 磁场和光之间一定有某种关系。因此，他试图发现磁场作用于发光原子时光谱线发生的变化(塞曼 效应)，但由于当时没有足够强的磁场而未获成功。但法拉第于 1845 年发现当磁场作用在一块玻 璃上，平面偏振光在玻璃中沿着磁场传播会发生光的振动面旋转的现象。这一效应就称为法拉第 旋光效应。 【实验原理】 1. 天然旋光现象。 当线偏振光通过某些透明物质(如石英、糖溶液、酒石酸溶液等)后．其振动面将以光的传播方 向为轴旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象。1811 年阿拉果首先发现石英有旋光现象，以后 毕奥（J. B. Biot）和其他人又发现许多有机液体和有机物溶液也具有旋光现象。凡能使线偏振光 振动面发生旋转的物质称为旋光物质，或称该物质具有旋光性。 图 3.1 石英的旋光现象 如图 3.1 所示， P1 和 P2 分别为起偏器和检偏器（正交）。显然，在没有旋光物质时， P2 后面 的视场是暗的。当在 P1 和 P2 之间加入旋光物质后， P2 后的视场将变亮，将 P2 旋转某一角度后， 视场又将变暗。这说明线偏振光透过旋光物质后仍然是线偏振光，只是其振动面旋转了一个角度。 振动面旋转的角度称为旋光度，用ϕ 表示。 线偏振光通过旋光晶体时，旋光度ϕ 和晶体厚度 d 成正比，即 ϕ = αd （3.1） 式中，α 是比例系数，与旋光晶体的性质、温度以及光的频率有关，称为该晶体的旋光率。 不同的旋光物质可以使线偏振光的振动面向不同的方向旋转．人们对旋光方向作下述约定： 迎着光传播方向观察，若出射光振动面相对于入射光扳动面沿顺时针方向旋转为右旋；沿逆时针 方向旋转称为左旋． 在图 3.1 中，若在 P1 前加一个白色光源，由于不同波长的光旋转角度不同，因此到达 P2时有 一部分光能透过去，有些光透不过去，有些能部分透过去，所以 P2 后的视场是彩色的，旋转 P2 其