发布时间 : 星期五 文章法拉第磁光效应实验 - 图文更新完毕开始阅读
Imax?I0(1?sin2?0) 2 （5.16.37）
当?=45?，?=+?? 时，磁光调制器输出最小光强，由式（5.16.33）知
Imin?I0(1?sin2?0) 2 （5.16.38）
由式（5.16.37）和式（5.16.38）得
Imax-Imax =I0sin2?0，Imax+Imax =I0
所以有
??Imax?Imin?sin2?0 Imax?Imin
（5.16.39）
调制角幅度?? 为
?0?sin?112Imax?IminImax?Imin
（5.16.40）
由式（5.16.39）和式（5.16.40）可以知道，测得磁光调制器的调制角幅度??，就可以确定磁光调制器的光强调制深度?，由于???随交变磁场B的幅度Bm连续可调，或者说随输入低频信号电流的幅度i0连续可调，所以磁光调制器的光强调制深度i0连续可调。只要选定调制频率f（如f=500Hz）和输入励磁电流i0，并在示波器上读出在?=45?状态下相应的Imax和Imin。
将读出的Imax和Imin值，代入式（5.16.39）和式（5.16.40），即可以求出光强调制深度??和调制角幅度??。逐渐增大励磁电流i0测量不同磁场B0或电流i0下的Imax和Imin值，做出???~i0和??~i0曲线图，其饱和值即为对应的最大调制幅度(?0)max和最大光强调制幅度?max。 5.16.3 仪器介绍
FD-MOC-A磁光效应综合实验仪包括：导轨滑块光学部件、两
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个控制主机、直流可调稳压电源、双踪示波器。
光学元件的放置如图5.16.5所示，分别安装有激光器、起偏器、检偏器、测角器（含偏振片）、调制线圈、会聚透镜、探测器、电磁铁。直流可调稳压电源通过四根连接线与电磁铁相连，电磁铁既可以串连，也可以并联，具体连接方式及磁场方向可以通过特斯拉计测量确定。
图5.16.5 实验装置图
两个控制主机共包括五部分：特斯拉计、调制信号发生器、激光
1．调零旋钮 2．接特斯拉计探头 3．调节信号频率 4．调节信号幅度 5．接示波器，观察调制信号 6．激光器电源 7．电源开关 8．调制信号输出，接调制线圈 9．特斯拉计测量数值显示面板 图5.16.6(a) 控制主机（特斯拉计） 14
器电源、光功率计和选频放大器。其中特斯拉计及信号发生器的面板
1．琴键换档开关 2．调零旋钮 3．基频信号输入端，接光电接收器 4．倍频信号输入端，接光电接收器 5．接示波器，观察基频信号 6．接示波器，观察倍频信号 7．电源开关 8．光功率计输入端，接光电接收器 9．光功率计表头显示 图5.16.6(b) 控制主机（光功率计） 如图5.16.6(a)所示，光功率计和选频放大器面板如图5.16.6(b)所示。 5.16.4 实验内容
1．电磁铁磁头中心磁场的测量（图5.16.7）
① 将直流稳压电源的两输出端（“红”“黑”两端）用四根带红黑手枪插头的连接线与电磁铁相连，注意：一般情况下，电磁铁两线圈并联(应预先判断单个磁极的方向)。
② 调节两个磁头上端的固定螺丝，使两个磁头中心对准（验证标准为中心孔完全通光），并使磁头间隙为一定数值，如：20mm或者10mm。
③ 将特斯拉计探头与装有特斯拉计的磁光效应综合实验仪主机对应五芯航空插座相连，另外一端通过探头臂固定在电磁铁上，并使
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探头处于两个磁头正中心，旋转探头方向，使磁力线垂直穿过探头前端的霍尔传感器，这样测量出的磁感应强度最大，对应特斯拉计此时测量最准确。
④ 调节直流稳压电源的电流调节电位器，使电流逐渐增大，并记
电磁铁直流稳压电源FD-MOC-A磁光效应综合实验仪mT特斯拉计调零探头输出信号发生器频率幅度示波器激光器DC 3V电源上海复旦天欣科教仪器有限公司控制主机（特斯拉计） 图5 磁场测量装置连接示意图5.16.7 磁场测量实验装置连接示意 录不同电流情况下的磁感应强度。然后列表画图分析电流－中心磁感应强度的线性变化区域，并分析磁感应强度饱和的原因。
2．正交消光法测量法拉第效应实验（图5.16.8）
① 将半导体激光器、起偏器、透镜、电磁铁、检偏器、光电接收器依次放置在光学导轨上；
② 将半导体激光器与主机上“3V输出”相连，将光电接收器与光功率计的“输入”端相连；
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