Effet Faraday

Description du phénomène

Type d'anisotropie

Visualisation du phénomène

Description du phénomène

Relation de Verdet

\alpha =\nu l B
α=νlB\alpha =\nu l B

Résumé

Rotation du plan de polarisation

Indices différents pour deux ondes circulaires

Quelques matériaux

Les exemples de la vie "courante"

Grenats ferrimagnétiques

Les matériaux présentant l'effet Faraday

Orthoferrites

Cristaux rhomboédriques

Description mathématique

Shit about to get real"

Hypothèses

Les deux ondes circulaires se propagent avec deux indices différents :

n_G
nGn_G
n_D
nDn_D

, pour l'onde circulaire gauche

, pour l'onde circulaire droite

Hypothèses

On écrit la polarisation rectiligne comme superposition de deux ondes circulaires de sens inverse et de même amplitude :

{u}_{1}=\frac{\mathrm{exp}\left(i\alpha \right)}{\sqrt 2} \left( \begin{array}{c}1\\ +i\end{array} \right)
u1=exp(iα)2(1+i){u}_{1}=\frac{\mathrm{exp}\left(i\alpha \right)}{\sqrt 2} \left( \begin{array}{c}1\\ +i\end{array} \right)
{u}_{2}=\frac{\mathrm{exp}\left(i \beta \right)}{\sqrt 2} \left( \begin{array}{c}1\\ -i\end{array} \right)
u2=exp(iβ)2(1i){u}_{2}=\frac{\mathrm{exp}\left(i \beta \right)}{\sqrt 2} \left( \begin{array}{c}1\\ -i\end{array} \right)

On définit aussi :

\sigma =\beta +\alpha \text{ et }\delta =\beta -\alpha
σ=β+α et δ=βα\sigma =\beta +\alpha \text{ et }\delta =\beta -\alpha

Onde rectiligne résultante

Ainsi l'onde rectiligne s'écrit :

u=\sqrt{2} \,\mathrm{exp}\left(\frac{i\sigma }{2}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{cos}\left(\frac{\delta }{2}\right)\\ \mathrm{sin}\left(\frac{\delta }{2}\right)\end{array}\right)
u=2exp(iσ2)(cos(δ2)sin(δ2))u=\sqrt{2} \,\mathrm{exp}\left(\frac{i\sigma }{2}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{cos}\left(\frac{\delta }{2}\right)\\ \mathrm{sin}\left(\frac{\delta }{2}\right)\end{array}\right)

C'est une onde polarisée rectilignement d'angle

\frac{\delta}{2}
δ2\frac{\delta}{2}

Retard pour les ondes circulaires

Les deux ondes accumulent un retard différent !

En sortie, en z = L :

L'onde gauche fait un angle :

L'onde droite fait un angle :

2 \pi \nu_0 \left( t- \frac{n_G L}{c}\right) - \alpha
2πν0(tnGLc)α2 \pi \nu_0 \left( t- \frac{n_G L}{c}\right) - \alpha
2 \pi \nu_0 \left( t- \frac{n_D L}{c}\right) + \alpha
2πν0(tnDLc)+α2 \pi \nu_0 \left( t- \frac{n_D L}{c}\right) + \alpha

Ainsi, en utilisant le même raisonnement, l'onde résultante fera avec (Ox)  l'angle :

\frac{\pi \nu_0}{c} \left( n_D - n_G \right) l
πν0c(nDnG)l\frac{\pi \nu_0}{c} \left( n_D - n_G \right) l

Applications

Modulateurs d'intensité

Stockage magnéto-optique

Isolateur optique

Applications

Applications

Isolateur optique

Présentation Lumière Polarisée - effet Faraday

By Claude-Alban RANÉLY-VERGÉ-DÉPRÉ

Présentation Lumière Polarisée - effet Faraday

  • 22