法拉第效應(yīng)原理,法拉第的電池感應(yīng)現(xiàn)象是什么原理

1,法拉第的電池感應(yīng)現(xiàn)象是什么原理

電磁感應(yīng)原理

法拉第的電池感應(yīng)現(xiàn)象是什么原理

2,法拉第效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理

法拉第效應(yīng)是磁場引起介質(zhì)折射率變化而產(chǎn)生的旋光現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,光在磁場的作用下通過介質(zhì)時,光波偏振面轉(zhuǎn)過的角度(磁致旋光角)與光在介質(zhì)中通過的長度L及介質(zhì)中磁感應(yīng)強(qiáng)度在光傳播方向上的分量B成正比,即: θ=VBL式中V稱為費(fèi)爾德常數(shù),它表征物質(zhì)的磁光特性。幾種材料的費(fèi)爾德常數(shù)值如下表。 法拉第效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。由光源產(chǎn)生的復(fù)合白光通過小型單色儀后可以獲得波長在360~800nm的單色光,經(jīng)過起偏鏡成為單色線偏振光,然后穿過電磁鐵。電磁鐵采用直流供電,中間磁路有通光孔,保證人射光與磁場B方向一致。根據(jù)勵磁電流的大小可以求得對應(yīng)的磁場值。入射光穿過樣品后從電磁鐵的另一極穿出人射到檢偏器上,透過檢偏器的光進(jìn)入光電倍增管,由數(shù)顯表顯示光電流的大小,即出射光強(qiáng)的大小。根據(jù)出射光強(qiáng)最大(或最小)時檢偏器的位置讀數(shù)即可得出旋光角。檢偏器的角度位置讀數(shù)也由數(shù)顯表讀出。由經(jīng)典電子論對色散的解釋可得出介質(zhì)的折射率和入射光頻率w 的關(guān)系為: 式中ω0是電子的固有頻率,磁場作用使電子固有頻率改變?yōu)椋é豅±ω0)(ωL是電子軌道在外磁場中的進(jìn)動頻率)。使折射率變?yōu)椋? 由菲涅耳的旋光理論可知,平面偏振光可看成由兩個左、右旋圓偏振迭加而成,上式中的正負(fù)號反映了這兩個圓偏振光折射率有差異,以R n 和L n 表示。它們通過長度為L的介質(zhì)后產(chǎn)生的光程差為: 由它們合成的平面偏振光的磁致旋光角為: 通常,nR,nL,和n,相差甚微,故 將此代入上式,又因ωL?ω可略去ωL項(xiàng),得: 可見括號項(xiàng)即為費(fèi)爾德常數(shù),表示V 值和介質(zhì)在無磁場時的色散率、入射光波長等有關(guān)。由馬呂斯定律可知,平面偏振光通過磁場中的介質(zhì)和檢偏器后的光強(qiáng)為: α為檢偏器和起偏器透光軸的夾角,θ為法拉第磁致旋光角。當(dāng)α=π/4時, 若磁場變化則: 表示此時由檢偏器輸出的光強(qiáng)將隨產(chǎn)生磁場的電流i(調(diào)制電流)線性地變化,這就是光強(qiáng)度的磁光調(diào)制原理。在α=π/4時,dI/d= 1,即此時調(diào)制系統(tǒng)的信號檢測靈敏度最高,失真最小。

法拉第效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理

3,法拉第盤的原理

法拉第盤又叫做單極發(fā)電機(jī),它是一個直流 發(fā)電機(jī)包括一個導(dǎo)電的磁盤或筒垂直的平面中旋轉(zhuǎn)到一個均勻的靜磁場。的中心之間的電位差被創(chuàng)建和輪輞的磁盤(或氣缸的端部),取決于旋轉(zhuǎn)的方向和取向的字段的電氣極性。它也被稱為作為一個單極發(fā)電機(jī),無環(huán)的發(fā)電機(jī),磁盤發(fā)電機(jī),或法拉第光盤。通常情況下,電壓低,為了幾伏的情況下,小的示范模式,但大量的研究發(fā)生器可以產(chǎn)生數(shù)百伏特的電壓,和一些系統(tǒng)有多個發(fā)電機(jī)組系列,以產(chǎn)生更大的電壓。他們是不同尋常的源巨大,有的超過一萬安培電流,單極發(fā)電機(jī)可以有非常低的內(nèi)部電阻。

法拉第盤的原理

4,法拉第圓盤發(fā)電機(jī)原理

用一個金屬質(zhì)輪盤切割磁感線:一端用電線連接在圓心,另一端用另一根電線連接在輪盤外端,就相當(dāng)于有無數(shù)根導(dǎo)線沿同一方向切割磁感線,獲得直流電。
請到http://zqj573.blog.163.com/blog/static/144058467201211239203758/中看《如何從磁通量角度解釋法拉第圓盤發(fā)電機(jī)原理》
有些人都說圓盤發(fā)電機(jī)可以當(dāng)做是單根輻條(即圓盤的每條半徑)切割磁感線才發(fā)電的,這固然沒錯,但太過牽強(qiáng)。告訴你吧,在你學(xué)了選修3—2后面的電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況后,其中的導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的動生電動勢,你就會有實(shí)質(zhì)的了解,原來那是洛倫茲力在作怪,圓盤旋轉(zhuǎn)帶動其中的自由電子運(yùn)動而運(yùn)動電荷在磁場中又會受到洛倫茲力,從而不是向圓盤邊緣運(yùn)動就是向圓盤中心運(yùn)動,二者都會產(chǎn)生電動勢。可能到那時你又會產(chǎn)生新的疑問,比如洛倫茲力不是不做功嗎?好了,不再多說了,你會明白的,到那時!

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