法拉第效应

在物理學，法拉第效应（又叫法拉第旋转）是一种磁光效应（magneto-optic effect），是在介質內光波與磁場的一種相互作用。法拉第效應會造成偏振平面的旋轉，這旋轉與磁場朝著光波傳播方向的分量呈線性正比關係。 於1845年，麥可·法拉第发现了法拉第效應。這是最先揭示光波和電磁現象之間關係的實驗證據。由於顯示出，在穿過介質時，偏振光波會因為外磁場的作用，轉變偏振的方向，因此，馬克士威認為磁場是一種旋轉現象。這效應給予馬克士威重要的啟發。在於1861年發表的巨作《論物理力線》第四部份，為了突顯出自己設計的「分子渦流模型」的威力，他應用這模型來推導出法拉第效應。在1870年代，詹姆斯·馬克士威進一步發展出電磁輻射（包括可見光）的基礎理論。大多數對於光波呈透明狀況的介質（包括液體），當感受到磁場作用時，會出現這種效應。 法拉第效應會使得左旋圓偏振光波與右旋圓偏振光波各自以不同的速度傳播於某些介質，這性質稱為圓雙折射。由於線性偏振可以分解為兩個圓偏振部份的疊加，而這兩個圓偏振部份之間的振幅相同、螺旋性（helicity）不同、相位不同，法拉第效應所感應出的相對的相移，會造成線性偏振取向的旋轉。 法拉第效應可以應用於測量儀器。例如，法拉第效應被用於測量旋光度、或光波的振幅調變、或磁場的遙感。在自旋電子學裏，法拉第效應被用於研究半導體內部的電子自旋的極化。（Faraday rotator） 可以用於光波的調幅，是光隔離器與（optical circulator）的基礎組件，在光通訊與其它激光領域必備組件。