Ячейка Керра
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ться полного гашения света анализатором. Зная угол поворота компенсатора, можно вычислить величину двойного лучепреломления: Dn = nн - no, где nн и no - показатели преломления для необыкновенной и обыкновенной волн.
ячейка керр двойное лучепреломление
2. История Открытия эффекта Керра
Эффект Керра Был открыт в 1875 году шотландским физиком Джоном Керром. Этому ученому удалось открыть явленнее, которое ранее искал, но так и не смог обнаружить Майкл Фарадей. Открытие, вошедшее в историю под названием электрооптический эффект Керра, заключается во вращении плоскости поляризации или, иначе, в изменении показателя преломления света в среде под действием внешнего электрического поля. Примерно столетие спустя эффект Керра и появившиеся к тому времени лазеры дадут сильнейший толчок к развитию исследований в области нелинейной оптики.
2.1 Джон КЕРР
Джон Керр шотландский физик, член Лондонского королевского общества (с 1890). Окончил университет в Глазго (1849), там же работал в 1857-1901 гг. Работы в области оптики. Открыл в 1875 г. явление двойного лучепреломления в изотропном веществе, помещенном в электрическое поле (эффект Керра), обнаружил возникновение оптической анизотропии жидких диэлектриков под влиянием электрического поля, что непосредственно указывало на существование связи между оптическими и электрическими явлениями, предсказанной еще М.В. Ломоносовым. Эффект Керра получил широкое практическое применение, в частности как оптический затвор (ячейка Керра). В 1876 г. открыл также магнитооптический эффект.
3. Применение ячейки Керра
Использование ячейки Керра началось в начале ХХ века. Ячейка Керра ранее использовалась в кинематографе для записи звука на звуковую дорожку (тагефон), однако была вытеснена другими более мощными устройствами.
Применяется в скоростной фото - и киносъёмках, в оптической телефонии, в оптической локации, геодезических дальномерных устройствах и в схемах управления оптических квантовых генераторов (Лазеры).
3.1Лазер
источник электромагнитного излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов, основанный на вынужденном излучении атомов и молекул. Слово "лазер" составлено из начальных букв (аббревиатура) слов английской фразы "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", что означает "усиление света в результате вынужденного излучения".
3.2 Скорость света
Быстродействие Ячейки Керра позволяет использовать ее и для измерения скорости света в лабораторных условиях: свет, пройдя Ячейку Керра, отражается от зеркала и снова проходит ячейку в обратном направлении с опозданием, обусловленным длиной пути от ячейки до зеркала и обратно. Этот метод имеет историческое значение. В 1958 г. Фрум получил значение 299 792,5 км/с применяя микроволновый интерферометр и электрооптический затвор (ячейку Керра). В ряде применений жидкостная ячейка Керра заменяется кристаллической ячейкой, действие которой основано на Эффекте Поккельса.
Результаты измерений скорости света в вакууме, выполненных с 1905 до 1950 г.
Автор-годМетодРезультат, км/сРоза и Дорсей - 1906Отношение эл. - стат. ед. к эл. - магн. ед. 29978110Мерсье - 1923Стоячие волны Герца29978230Майкельсон - 1924Вращающееся зеркало29980230Майкельсон - 1926Вращающееся зеркало2997964Коромос и Миттельштедт - 1929Ячейка Керра, фотоэлемент29977820Майкельсон, Пиз и Пирсон - 1932.1933Вращающееся зеркало в вакууме29977411Андерсон - 1937Ячейка Керра, фотоэлемент29977114Хюттель - 1940Ячейка Керра, фотоэлемент29976810Андерсон - 1941Ячейка Керра, фотоэлемент29977614Джонс и Корнфорд - 1948Радиолокация (Гобой) 299788? Эссен и Гордон-Смайс - 1948Полый резонатор в вакууме2997939Бергштранд - 1949Ячейка Керра, фотоэлемент2997932Аслаксон - 1949Радиолокация (Шороан) 2997922.4Эссен - 1950Полый резонатор в вакууме299792.53Бергштранд - 1950Ячейка Керра, фотоэлемент299792.70.25
Поккельса эффект, линейный электрооптический эффект, изменение преломления показателя света в кристаллах, помещенных в электрическое поле, пропорциональное напряжённости электрического поля.П. э. наблюдается только у пьезоэлектриков. Был обнаружен в 1894 немецким физиком Ф. Поккельсом (F.С. Pockels), после чего в течение длительного времени исследовался мало и находил ограниченное применение. Главная причина - высокие электрические напряжения (десятки и сотни кВ) для получения заметного эффекта.
Появление лазеров стимулировало исследования П. э. На основе П. э. разработан ряд устройств для электрического управления когерентным оптическим излучением. Почти все созданные модуляторы света основаны на П. э. Важное свойство П. э. - малая инерционность, позволяющая осуществлять модуляцию света до частот ~1013 Гц. Кроме того, из-за линейной зависимости между показателем преломления и напряжённостью электрического поля нелинейные искажения при модуляции света относительно невелики. Малая инерционность позволяет использовать П.э. для модуляции добротности лазеров, с помощью которой получают гигантские по мощности световые импульсы малой длительности. П.э. находит применение также в системах углового отклонения светового пучка и в устройствах создания двумерного оптического изображения.
3.3 Пьезоэлектрики
Пьезоэлектрики диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект, то есть те, которые могут либо под действием деформации индуцировать электр?/p>