旋光

光通過某些物質，偏振面發生了旋轉，這個現象稱為旋光現象。這些物質所具有的這種性質成為旋光效應或旋光性。旋光角度與晶體的旋光率有關，旋光率越大，角度越大。旋光角度還與晶體的厚度成正比。旋光效應滿足光路可逆性。

基本介紹

• 中文名：旋光
• 外文名：Optical rotation
• 原理：線偏振光
• 方式：振動面將以光的傳播方向為軸
• 關係：線性

簡介

光通過某些物質，偏振面發生了旋轉，這個現象稱為旋光現象。這些物質所具有的這種性質成為旋光效應或旋光性。旋光角度與晶體的旋光率有關，旋光率越大，角度越大。旋光角度還與晶體的厚度成正比。旋光效應滿足光路可逆性。

晶體

晶體是原子、離子或分子按照一定的周期性，在結晶過程中，在空間排列形成具有一定規則的幾何外形的固體。

晶體的分布非常廣泛，自然界的固體物質中，絕大多數是晶體。氣體、液體和非晶物質在一定的合適條件下也可以轉變成晶體。

晶體內部原子或分子排列的三維空間周期性結構，是晶體最基本的、最本質的特徵，並使晶體具有下面的通性：

• 均勻性，即晶體內部各處巨觀性質相同；
• 各向異性，即晶體中不同的方向上性質不同；
• 能自發形成多面體外形；
• 有確定的、明顯的熔點；
• 有特定的對稱性；
• 能對X射線和電子束產生衍射效應等。

法拉第效應

在物理學，法拉第效應（又叫法拉第旋轉）是一種磁光效應（magneto-optic effect），是在介質內光波與磁場的一種相互作用。法拉第效應會造成偏振平面的旋轉，這旋轉與磁場朝著光波傳播方向的分量呈線性正比關係。

於1845年，麥可·法拉第發現了法拉第效應。這是最先揭示光波和電磁現象之間關係的實驗證據。由於法拉第效應顯示出，在穿過介質時，偏振光波會因為外磁場的作用，轉變偏振的方向，因此，麥克斯韋認為磁場是一種旋轉現象。這效應給予麥克斯韋重要的啟發。在於1861年發表的巨作《論物理力線》第四部分，為了突顯出自己設計的“分子渦流模型”的威力，他套用這模型來推導出法拉第效應。在1870年代，詹姆斯·麥克斯韋進一步發展出電磁輻射（包括可見光）的基礎理論。大多數對於光波呈透明狀況的介質（包括液體），當感受到磁場作用時，會出現這種效應。

法拉第效應會使得左旋圓偏振光波與右旋圓偏振光波各自以不同的速度傳播於某些介質，這性質稱為圓雙折射。由於線性偏振可以分解為兩個圓偏振部分的疊加，而這兩個圓偏振部分之間的振幅相同、螺旋性（helicity）不同、相位不同，法拉第效應所感應出的相對的相移，會造成線性偏振取向的旋轉。

法拉第效應可以套用於測量儀器。例如，法拉第效應被用於測量旋光度、或光波的振幅調變、或磁場的遙感。在自旋電子學里，法拉第效應被用於研究半導體內部的電子自旋的極化。法拉第旋轉器（Faraday rotator）可以用於光波的調幅，是光隔離器與光循環器（optical circulator）的基礎組件，在光通訊與其它雷射領域必備組件。

參見

• 法拉第效應