基于PASCO平台的法拉第磁光效应实验
2011-02-01蔡颖标
物理实验 2011年7期
张 伟,张 伟,蔡颖标
(暨南大学理工学院物理学系,广东广州510632)
1 引 言
法拉第磁光效应实验是高等学校近代物理实验中的重要实验.在现行的实验教材中,观察磁光效应现象、测定费尔德(Verdet)常量和电子比荷的方法很多,但这些方法所使用的实验仪器均采用了强磁场,样品都是经过特殊加工制作的薄样品[1-4],这使得实验条件受到了很大的限制.另一方面,实验中的仪器基本都是组装好的,学生只要根据教材上的实验步骤去做,就能够完成实验,没有让学生自己设计或改进的内容.这在一定程度上限制了学生的主动性与积极性.
PASCO实验平台为实验设计提供了很大的帮助,可以在该平台上完成了很多实验[5-10].本文利用PASCO实验平台对法拉第效应实验作了改进,能够在较弱的磁场中直观地观测法拉第磁光效应,并能方便地测定物质的费尔德常量和电子的比荷.改进后的实验中,待测样品可以是液态或固态,样品不需要加工,放入器皿就可测量,使用起来十分方便.
2 实验原理与方法
2.1 实验原理
法拉第磁光效应是磁光效应的一种,其现象是当线偏振光在介质中传播时,若在平行于光的传播方向上加一强磁场,则光偏振面方向将发生偏转.偏转角度与作用在介质上的磁感应强度(平行于光路的分量)、通过介质的长度和费尔德常数成正比.

图1 法拉第效应原理图
如图1所示,偏转角度φ与作用在介质上的磁感应强度B(平行于光路的分量)、光通过……
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