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第十三讲磁光效应及其应用 • 磁光介质的介电系数张量 • 磁光效应 – 法拉第旋转 习题：4.1 – 横向克尔效应 • 磁光器件及应用 磁光效应：外磁场作用下光的传播规律 研究方法：电子受力情况，列出电子运动方程； 极化矢量与外场关系——介电系数张量； 求解菲涅耳方程，得出传输规律。 第十三讲磁光效应及其应用 1 一、磁光介质的介电系数张量 受力分析 • 入射光为圆偏振光，电子在光场作用下 v 作圆周运动 左旋， F 电场力： F −eE m 向心力 e H • 外加恒定磁场 H , ⊥轨道平面 径向洛伦兹力： F −ev ×B m • 弹性恢复力： −kr 可以预见，对于左旋和右旋两种光，洛伦兹力有向心力和离心力两 种情况，即左旋和右旋电子有不同轨道，相应不同的电偶极矩、极 化强度和介电系数，即圆双折射。以 n左、n右 表征。 2 d r dr 运动方程 m +kr −eE −e⎛ ⎞×B 忽略了阻尼力 2 ⎜ ⎟ dt dt ⎝ ⎠ 加速度 弹性恢复力 电场力 洛伦兹力 第十三讲磁光效应及其应用 2 一、磁光介质的介电系数张量 2 d r dr ⎛ ⎞ m +kr −eE −e ×B 2 ⎜ ⎟ ( ) × −eN dt dt ⎝ ⎠ iωt ∂ 考虑时谐场 r ~ e →iω ∂t 极化矢量 P −eNr r 的方程变为P 的方程 ( 2 ) 2