[科普中国]-福格特效应

福格特效应（英语：Voigt effect）是指当光通过受横向（与光传播方向垂直）磁场作用的气体时发生双折射的现象，它是福格特于1902年发现的。福格特效应是一种磁双折射的磁光现象。其产生的根源和法拉第效应的相似；但法拉第效应产生光偏振转动的大小和外加介质磁场的大小成正比；而福格特效应所产生的折射率变化则和横向磁场大小成平方关系。福格特效应的应用有原子线过滤器等。

简介福格特效应（英语：Voigt effect）是指当光通过受横向（与光传播方向垂直）磁场作用的气体时发生双折射的现象，它是福格特于1902年发现的。福格特效应是一种磁双折射的磁光现象。其产生的根源和法拉第效应的相似；但法拉第效应产生光偏振转动的大小和外加介质磁场的大小成正比；而福格特效应所产生的折射率变化则和横向磁场大小成平方关系。福格特效应的应用有原子线过滤器等。1

双折射双折射现象，光学现象的一种，可以用光的横波性质来解释。当光照射到各向异性晶体（单轴晶体，如方解石、石英、红宝石等）时，发生两个不同方向的折射；对于单光材料来说，当光偏振方向垂直于光轴时，光所感受到的折射率为寻常光折射率，称为o光（ordinary ray、寻常光），另一束光的偏振方向平行于光轴则称为e光（extraordinary ray、非寻常光），这两束光都是偏振光，当寻常光折射率大于非寻常光折射率时称之正单光轴材料，反之称负单光轴材料。光线从一个特殊的角度射入晶体是不会发生双折射现象，这一角度称为晶体的光轴。

不能说非寻常光不符合斯涅尔定律（Snell's Law），此误解来自于对于光以及能量的混淆，我们观察到非寻常光的方向为“能量流(energy flow)的方向”而非“光(k vector)的方向”。

波片是这种现象的一个应用。1

法拉第效应在物理学，法拉第效应（又叫法拉第旋转）是一种磁光效应（magneto-optic effect），是在介质内光波与磁场的一种相互作用。法拉第效应会造成偏振平面的旋转，这旋转与磁场朝着光波传播方向的分量呈线性正比关系。

于1845年，麦可·法拉第发现了法拉第效应。这是最先揭示光波和电磁现象之间关系的实验证据。由于法拉第效应显示出，在穿过介质时，偏振光波会因为外磁场的作用，转变偏振的方向，因此，麦克斯韦认为磁场是一种旋转现象。这效应给予麦克斯韦重要的启发。在于1861年发表的巨作《论物理力线》第四部分，为了突显出自己设计的“分子涡流模型”的威力，他应用这模型来推导出法拉第效应。在1870年代，詹姆斯·麦克斯韦进一步发展出电磁辐射（包括可见光）的基础理论。大多数对于光波呈透明状况的介质（包括液体），当感受到磁场作用时，会出现这种效应。

法拉第效应会使得左旋圆偏振光波与右旋圆偏振光波各自以不同的速度传播于某些介质，这性质称为圆双折射。由于线性偏振可以分解为两个圆偏振部分的叠加，而这两个圆偏振部分之间的振幅相同、螺旋性（helicity）不同、相位不同，法拉第效应所感应出的相对的相移，会造成线性偏振取向的旋转。

法拉第效应可以应用于测量仪器。例如，法拉第效应被用于测量旋光度、或光波的振幅调变、或磁场的遥感。在自旋电子学里，法拉第效应被用于研究半导体内部的电子自旋的极化。法拉第旋转器（Faraday rotator）可以用于光波的调幅，是光隔离器与光循环器（optical circulator）的基础组件，在光通讯与其它激光领域必备组件。2

参见法拉第效应

克顿-莫顿效应

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所