Закон Керра

Закон Керра

Эффект Керра, или квадратичный электрооптический эффект — явление изменения значения показателя преломления оптического материала пропорционально второй степени напряженности приложенного электрического поля. В сильных полях наблюдаются небольшие отклонения от закона Керра.

Эффект Керра был открыт в 1875 году шотладским физиком Джоном Керром.

Содержание

Качественное описание

Под воздействием внешнего постоянного или переменного электрического поля в среде может наблюдаться двойное лучепреломление, вследствие изменения поляризации вещества. Пусть коэффициент преломления для обыкновенного луча равен no, а для необыкновенного — ne. Разложим разность коэффициентов преломления no − ne, как функцию внешнего поля E, по степеням E. Если до наложения поля среда была неполяризованной и изотропной, то no − ne должно быть чётной функцией E (при изменении направления поля эффект не должен менять знак). Значит, в разложении по степеням E должны присутствовать члены лишь чётных порядков, начиная с E2. В слабых полях членами высших порядков можно пренебречь, в результате чего

n_e - n_o = k {\vec E}^2.

Эффект Керра обусловлен, главным образом, гиперполяризуемостью среды, происходящей в результате деформации электронных орбитаелей атомов или молекул или в следствие переориентации последних. Оптический эффект Керра оказывается очень быстрым, так как в твёрдых телах может произойти только деформация электронного облака атома.

Закон Керра

ne − no = Bλ0E2,

где λ0 — длина волны света в вакууме; B — постоянная Керра, зависящая от природы вещества, длины волны λ0 и температуры. Для большинства веществ B > 0, что означает их подобие оптически положительным одноосным кристаллам.

Количественная теория

Количественная теория для газов была построена Ланжевеном в 1910 году.

Синхронизация мод

Существует возможность реализации быстрой синхронизации мод в лазере, которая основана на эффекте Керра. Пусть интенсивность пучка в керровской среде имеет поперечное (например, гауссово) распределение интенсивности. Следовательно, интенсивность в центре пучка будет больше, чем в хвостах, в соответствии с формулой :n = no + n2I2., и поэтому возникает нелинейное изменение показателя преломления δn. В первом порядке по (r / w)2 сдвиг фазы может быть описан параболической функцией параметра r / w, что эквивалентно появлению сферической линзы в среде Керра. Чем больше интенсивность пучка, тем сильнее он будет фокусироваться, и как следствие, испытывать меньшие потери. Если эти потери правильно распределить внутри резонатора, можно получить пассивную синхронизацию мод.

Литература

  • Прохоров А.М. Физический Энциклопедический Словарь. — Советская энциклопедия, 1983. — С. 280. — 928 с.
  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 3-е, стереотипное. — М.: Физматлит, МФТИ, 2002. — Т. IV. Оптика. — 792 с. — ISBN 5-9221-0228-1
  • Звелто О. Принципы лазеров. — Лань, 2008. — С. 404. — 719 с.



Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужна курсовая?

Полезное


Смотреть что такое "Закон Керра" в других словарях:

  • ЗАКОН КЕРРА-СМИТА О КОНТРОЛЕ НАД ПРОИЗВОДСТВОМ ТАБАКА — KERR SMITH TOBACCO CONTROL ACTПринятый 28 июня 1934 г. с поправками, внесенными 27 августа 1935 г., этот закон предусматривал введение налогов на промышленную переработку табака для финансирования системы квот для его производителей, а также… …   Энциклопедия банковского дела и финансов

  • Керра эффект — Эффект Керра, или квадратичный электрооптический эффект  явление изменения значения показателя преломления оптического материала пропорционально второй степени напряженности приложенного электрического поля. В сильных полях наблюдаются небольшие… …   Википедия

  • Керра эффект —         Кeppa явление, возникновение двойного лучепреломления (См. Двойное лучепреломление) в оптически изотропных веществах, например жидкостях и газах, под воздействием однородного электрического поля. Открыт Дж. Керром в 1875. В результате К.… …   Большая советская энциклопедия

  • ЗАКОН БАНКХЕДА О КОНТРОЛЕ ЗА ПРОИЗВОДСТВОМ ХЛОПКА — BANKHEAD COTTON CONTROL ACTДанный законодательный акт, введенный 21 апреля 1934 г., явился дополнением к ЗАКОНУ О СТАБИЛИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 1933 г. по хлопку и касался налога на очистку хлопка. Когда Верховный суд США 6 января 1936 г.… …   Энциклопедия банковского дела и финансов

  • Эффект Керра — Эффект Керра, или квадратичный электрооптический эффект  явление изменения значения показателя преломления оптического материала пропорционально второй степени напряженности приложенного электрического поля. В сильных полях наблюдаются… …   Википедия

  • ЧЁРНЫЕ ДЫРЫ — 1. Введение Ч. д. области пространства времени, обладающие горизонтом событий, т. е. области с настолько сильным гравитац. полем, что даже свет не может их покинуть. Термин Ч. д. введён в 1968 Дж. Уилером (J. A. Wheeler). Первое качественное пре …   Физическая энциклопедия

  • Общая теория относительности — Альберт Эйнштейн (автор общей теории относительности), 1921 год …   Википедия

  • ОТО — Альберт Эйнштейн  автор общей теории относительности (1921 год) Общая теория относительности …   Википедия

  • Задача Кеплера в общей теории относительности —     Общая теория относительности …   Википедия

  • Золотой век теории относительности — У этого термина существуют и другие значения, см. Золотой век (значения). Золотой век общей теории относительности период примерно с 1960 до 1975 года, в течение которого исследования в общей теории относительности, ранее считавшейся просто… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»