Zjawiska Kerra

Zjawisko Kerra

Zjawisko Kerra odnosi się do pojawiania się dwójłomności w substancjach, które normalnie jej nie wykazują. Istnieją trzy główne odmiany tego efektu:

• Kwadratowe elektrooptyczne zjawisko Kerra – powstaje w wyniku przyłożenia pola elektrycznego, które porządkuje polarne cząsteczki ośrodka.
• Wysokoczęstotliwościowe zjawisko Kerra – wywoływane polem elektrycznym wiązki światła, prowadzi do efektów samoogniskowania i samomodulacji.
• Magnetooptyczne zjawisko Kerra – podobne do efektu elektrooptycznego, ale wywołane polem magnetycznym, skutkuje skręceniem płaszczyzny polaryzacji światła.

Kwadratowe elektrooptyczne zjawisko Kerra

To zjawisko polega na pojawieniu się dwójłomności w ośrodku izotropowym pod wpływem pola elektrycznego. Cząsteczki ośrodka układają się w kierunku pola, co prowadzi do zmiany ich właściwości optycznych. Po wyłączeniu pola materiał wraca do stanu izotropowego. Współczynnik Kerra maleje wraz ze wzrostem temperatury.

Aby zaobserwować zjawisko Kerra, należy przyłożyć pole elektryczne prostopadle do biegnącego promienia światła spolaryzowanego liniowo. Odpowiedni przyrząd nazywa się komórką Kerra. Różnica współczynników załamania dla kierunków zwyczajnego i nadzwyczajnego wyrażona jest wzorem:

$\backslash Delta\; n\; =\; \backslash lambda\; K\; E^2$

gdzie:

• $\backslash lambda$ – długość fali świetlnej,
• $K$ – stała Kerra,
• $E$ – natężenie pola elektrycznego.

Przykładowe wartości stałej Kerra:

• toluenu: 3,58·10⁻¹⁴ m V⁻²
• wody: 9,4·10⁻¹⁴ m V⁻²
• nitrobenzenu: 4,4·10⁻¹² m V⁻²

Wysokoczęstotliwościowe zjawisko Kerra

Efekt ten, znany również jako optyczne zjawisko Kerra, występuje w przypadku wiązek laserowych o dużym natężeniu. Prowadzi do zjawisk samoogniskowania i samomodulacji.

Magnetooptyczne zjawisko Kerra

To zjawisko jest analogiczne do elektrooptycznego, lecz wywołane polem magnetycznym. Płaszczyzna polaryzacji światła odbitego od namagnesowanej próbki ulega skręceniu w stosunku do płaszczyzny polaryzacji padającego światła. Jest to podobne do zjawiska Faradaya.

Bibliografia

• Ilustrowana encyklopedia dla wszystkich. Fizyka, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1991.