Kerr effect 开尔效应
某些物质在电场中,折射光被分两个方向(参见 doublerefraction), 这些物质折射光波的能力称开尔效应。该效应于 1875 年由约翰·开尔(1824
—1907 年)发现的,这一发现是由于某些分子有电偶极子(dipoles),它势必由所加的电场定向;分子正常的随机运动势必破坏这种方向性,其平衡也会由场强的相对大小、温度和偶极矩的大小而打破。
开尔效应是在开尔盒中观察的,开尔盒由含有液体或气态物质的玻璃盒构成;盒中插进两块电容板,光线通过,与电场成直角,有两个主要折射指数:no(正常指数)和 ne(特殊指数)。盒中传播速度之差使得由单色光(波长λ)光束形成的两波之间产生相位差δ,
δ=(no-ne)x/λ,
式中 x 为盒中光路长度。开尔还有一实验公式:
(no-ne)λ=BE2
式中 E 为场强,B 为常数,称开尔常数,是物质的特性,约与热力学温度成反比。
开尔快门由一充有液体如硝基苯的开尔盒构成,放在两块交叉偏振镜之间,电场垂直于光束轴线,与偏振镜轴成 45°。不存在电场时,该装置的光路不开。加上电场时,硝基苯变成双折射,交叉偏振镜之间的光路打开。