Skośny efekt magnetooptyczny w ośrodkach izotropowych P. Kurzynowski, W.A. Woźniak
Cel pracy Opis efektu magnetooptycznego dla przypadku ogólnego, czyli jednoczesnego występowania efektów Faradaya i Cottona-Moutona Zasada superpozycji dla dwójłomności
Przypomnienie (1) Efekt Faradaya – pole magnetyczne H równoległe do kierunku propagacji fali świetlnej: ośrodek izotropowy może być traktowany jako kołowo dwójłomny:
Przypomnienie (2) Efekt Cotton-Mouttona – pole magnetyczne H prostopadłe do kierunku propagacji fali świetlnej: ośrodek izotropowy może być traktowany jako liniowo dwójłomny:
Założenia (1) Fala świetlna rozchodzi się pod kątem względem kierunku pola magnetycznego H Tensor dielektryczny ośrodka izotropowego umieszczonego w polu magnetycznym H zorientowanym wzdłuż osi z układu xyz
Założenia (2) Związki między składowymi tensora a polem magnetycznym H :
Założenia (3) Uwaga ! Postać tensora dielektrycznego nie zależy od kierunku propagacji fali świetlnej względem orientacji pola magnetycznego H Błąd, czyniony w założeniach, dla efektów Faradaya i Cottona-Mouttona:
Rozwiązanie (1) Podstawowe równania Eliminując z tych równań składowe pól dostaje się:
Rozwiązanie (2) Równanie kwadratowe ze względu na n Rozwiązania szczególne:
Rozwiązanie (3) Rozwiązania ogólne jako kombinacja rozwiązań szczególnych:
Rozwiązanie (4) Po przekształceniach: gdzie
Rozwiązanie (5) Rozkład pola magnetycznego na składowe: Zasada superpozycji:
Wnioski z zasady superpozycji (1) Kąt eliptyczności pierwszego wektora własnego ośrodka izotropowego w zewnętrznym polu magnetycznym: zatem
Wnioski z zasady superpozycji (2) Cotton-Mouton effect B [T] Faraday effect
Wnioski z zasady superpozycji (2) „Bezpieczne obszary” eksperymentów: Efekt Faradaya (małe wartości pola B) Efekt Cottona-Mouttona (duże wartości pola B) „Niebezpieczne obszary” eksperymentów Efekt Faradaya (duże wartości pola B) Efekt Cottona-Mouttona (małe wartości pola B)