发布时间 : 星期日 文章法拉第磁光效应实验 - 图文更新完毕开始阅读
激光器起偏器透镜电磁铁检偏器探测器FD-MOC-A磁光效应综合实验仪FD-MOC-A磁光效应综合实验仪mT特斯拉计调零探头信号发生器频率幅度输出激光器示波器DC 3V输入电源2uW光功率计20uW200uW2mW信号输入调零基频倍频选频放大基频倍频电源上海复旦天欣科教仪器有限公司上海复旦天欣科教仪器有限公司控制主机（特斯拉计）直流稳压电源控制主机（光功率计） 图5.16.8 正交消光法测量法拉第效应实验装置连接示意 ③ 将恒流电源与电磁铁相连（注意电磁铁两个线圈一般选择并联）；
④ 在磁头中间放入实验样品，样品共两种，这里选择费尔德常数比较大的法拉第旋光玻璃样品。
⑤ 调节激光器，使激光依次穿过起偏器、透镜、磁铁中心、样品、检偏器，并能够被光电接收器接收；连接光路和主机，先拿去检偏器，调节激光器，使激光斑正好入射进光电探测器（可以调节探测器前的光阑孔的大小，使激光完全入射进光电探测器），转动起偏器，使光功率计输出数值最大（可以换档调节），这样调节是因为，半导体激光器输出的是部分偏振光，所以实验前应该使起偏器的起偏方向和激光器的振动方向较强的方向一致，这样输出光强最大，以后的实验中就可以固定起偏器的方向。
⑥ 由于半导体激光器为部分偏振光，可调节起偏器来调节输入光
17
强的大小；调节检偏器，使其与起偏器偏振方向正交，这时检测到的光信号为最小，读取此时检偏器的角度?1；
⑦ 打开恒流电源，给样品加上恒定磁场，可看到光功率计读数增大，转动检偏器，使光功率计读数为最小，读取此时检偏器的角度?2，得到样品在该磁场下的偏转角?=?2-?1；
⑧ 关掉半导体激光器，取下样品，用高斯计测量磁隙中心的磁感应强度B，用游标卡尺测量样品厚度d，根据公式：?=VBd，可以求出该样品的费尔德常数V。
3．磁光调制实验（图5.16.9）
激光器起偏器调制线圈测角器探测器FD-MOC-A 磁光效应综合实验仪mT特斯拉计调零探头输出FD-MOC-A 磁光效应综合实验仪输入信号发生器频率幅度示波器激光器DC 3V电源2uW光功率计20uW200uW2mW信号输入调零基频倍频选频放大基频倍频电源上海复旦天欣科教仪器有限公司上海复旦天欣科教仪器有限公司图7 磁光调制实验连接示意 图5.16.9 磁光调制实验装置连接示意 ① 将激光器、起偏器、调制线圈、检偏器、光电接收器依次放置在光学导轨上；
② 将主机上调制信号发生器部分的“示波器”端与示波器的“CH1”端相连，观察调制信号，调节“幅度”旋钮可调节调制信号的大小，注意不要使调制信号变形(即不失真),调节“频率”旋钮可微
18
调调制信号的频率；
③ 将激光器与主机上“3V输出”相连，调节激光器，使激光从调制线圈中心样品中穿过，并能够被光电接收器接收；
④ 将调制线圈与主机上调制信号发生器部分的“输出”端用音频线相连；
⑤ 将光电接收器与主机上信号输入部分的“基频”端相连；用Q9线连接选频放大部分的“基频”端与示波器的“CH2”端；
⑥ 用示波器观察基频信号，调节调制信号发生器部分的“频率”旋钮，使基频信号最强，调节检偏器与起偏器的夹角，观察基频信号的变化；
⑦ 调节检偏器到消光位置附近，将光电接收器与主机上信号输入部分的“倍频”端相连，同时将示波器的“CH2”端与选频放大部分的“倍频”端相连，调节调制信号发生器部分的“频率”旋钮，使倍频信号最强，微调检偏器，观察信号变化，当检偏器与起偏器正交时，即消光位置，可以观察到稳定的倍频信号。
4．磁光调制倍频法测量法拉第效应实验（图5.16.10）
① 将半导体激光器、起偏器、透镜、电磁铁、调制线圈、有测微机构的检偏器、光电接收器依次放置在光学导轨上；
② 在电磁铁磁头中间放入实验样品，将恒流电源与电磁铁相连，将主机上调制信号发生器部分的“示波器”端与示波器的“CH1”端相连；将激光器与主机上“3V输出”相连，调节激光器，使激光依次穿过各元件，并能够被光电接收器接收；将调制线圈与主机上调制信号发生器部分的“输出”端用音频线相连；将光电接收器与主机上信
19
号输入部分的“基频”端相连；用Q9线连接选频放大部分的“基频”端与示波器的“CH2”端；
③ 用示波器观察基频信号，旋转检偏器到消光位置附近，将光电接收器与主机上信号输入部分的“倍频”端相连，同时将示波器的“CH2”端与选频放大部分的“倍频”端相连，微调检偏器的侧微器到可以观察到稳定的倍频信号，读取此时检偏器的角度?1；
④ 打开恒流电源，给样品加上恒定磁场，可看到倍频信号发生变化，调节检偏器的侧微器至再次看到稳定的倍频信号，读取此时检偏器的角度?2，得到样品在该磁场下的偏转角?=?2-?1；
⑤ 关掉半导体激光器，取下样品，用高斯计测量磁隙中心的磁感
激光器起偏器透镜电磁铁调制线圈测角器探测器FD-MOC-A磁光效应综合实验仪mT特斯拉计调零探头输出FD-MOC-A磁光效应综合实验仪输入光功率计激光器电源2uW20uW200uW2mW调零DC 3V信号输入基频倍频选频放大基频倍频电源信号发生器频率幅度示波器上海复旦天欣科教仪器有限公司上海复旦天欣科教仪器有限公司 图5.16.10 倍频法测量法拉第效应实验装置连接示意 应强度B，用游标卡尺测量样品厚度d，根据公式：?=VBd，可以求出该样品的费尔德常数V。 【注意事项】
① 实验时不要将直流的大光强信号直接输入进选频放大器，以避
图8 磁光调制倍频法测量法拉第效应连接示意20