Magnetooptika
A magnetooptika a fizika azon részterülete, ami a mágneses tulajdonságú anyag illetve a mágneses térben lévő anyag és az elektromágneses hullám közötti kölcsönhatásokat vizsgálja. Ide tartozik a Faraday-effektus és a magnetooptikai Kerr-effektus. 

Először 1846-ban Faraday fedezte fel, hogy a ferromágneses anyagokon áthaladó fény polarizációja megváltozik. A jelenséget ezért róla nevezték el. 1877-ben John Kerr mágneses térben lévő kettőstörő kristályok felületéről visszaverődő fény polarizációs tulajdonságait vizsgálta. Később Jean Becquerel mágneses térbe helyezett paramágneses kristályokon áthaladó fény esetében tapasztalt hasonló jelenséget. Azóta a magnetooptikai jelenségek mind a tudományos kutatásban, mind a gyakorlati alkalmazásokban nagy szerepet játszanak.

A magnetooptikai Kerr-effektus 

A John Kerr skót fizikus által felfedezett magnetooptikai jelenség különbözik a szintén általa felfedezett elektrooptikai jelenségtől. Ez utóbbit hívják röviden Kerr-effektusnak.

A tapasztalatok szerint a mágneses anyagok felületéről visszaverődő fény elektromostérerősségének nagyságát és fázisát befolyásolja a felület mágneses jellege. Ezt nevezzük magnetooptikai Kerr-effektusnak (MOKE). A jelenség oka az, hogy az anizotrop mágneses anyagokban a dielektromos állandó (permittivitás, ) irányfüggő. A  permeabilitással jellemezhető mágneses tulajdonságú anyagokban a fény terjedését jellemző fázissebesség a következő összefüggéssel adható meg:

.

Így a dielektromos állandó irányfüggése miatt a fény terjedési sebessége az egyes irányokban más és más lesz. Mivel a különböző irányokban terjedő hullámkomponensek különböző sebességgel haladnak, köztük az anyagon való áthaladás közben fáziskülönbség lép fel. A hatás függ a hullám terjedési irányától és az anyag mágneses doménjeinek állásától, ezt használja ki a Kerr-mikroszkóp, mely segítségével a mágneses doménekről alkothatunk képet.

Faraday-effektus 
 
A magnetooptikai Kerr-effektus során a mágneses anyag a róla visszaverődő fényre gyakorol hatást. Ezzel analóg módon a fényáteresztő mágneses anyagok a transzmittált fény intenzitására és fázisára is hatással lehetnek, amit Faraday-effektusnak nevezünk.

A Faraday-effektus következtében egy mágneses anyagban terjedő fény polarizációs síkja a mágneses tér hatására elfordul. Az elfordulás mértéke első közelítésben lineárisan függ a fény terjedésének irányába eső mágnesestér-komponens nagyságától. A  szögelfordulás a következő összefüggéssel adható meg:
, ahol 

 az anyagra jellemző Verdet-állandó,  a közegben érvényes mágneses indukció,  a közeg azon vastagsága, melyen az elektromágneses hullám áthalad.

A tapasztalt polarizációsík-elfordulás egy szemléletes értelmezésében a polarizált hullámot két – jobbra és balra – cirkulárisan polarizált sugár szuperpozíciójaként fogjuk fel. Az ellentétesen forgó polarizációjú komponenseknek a mágneses tér jelenlétében különbözik a fázissebessége, így ezek szuperpozíciója az anyagon áthaladva már egy más síkban poláros hullám lesz. A közeg méretéből és a mérhető polarizációsík elfordulásból következtetni lehet az adott mágneses domén mágneses jellemzőire.

A Faraday-effektus és az időtükrözés
A Faraday-effektusban lokálisan nem teljesül az időtükrözési szimmetria (azaz, ha csak a fényhullámot tekintjük). Például, ha egy anyagban a Faraday-effektus hatására egy fényhullám polarizációs síkja adott szöggel változik, a visszafelé indított hullám polarizációs síkja nem ezzel ellenkező, hanem azonos irányba fordul el. Ez olyan alkalmazásokat tesz lehetővé, mint a Faraday-hatáson alapuló optikai izolátorok és cirkulátorok, melyek például a mai optoelektronikai technológiában igen fontos elemek.

Források 

 Fizika
A magnetooptika a fizika azon részterülete , ami a mágneses tulajdonságú anyag illetve a mágneses térben lévő anyag és az elektromágneses hullám közötti kölcsönhatásokat vizsgálja . Ide tartozik a Faraday-effektus és a magnetooptikai Kerr-effektus . Előszörban Faraday fedezte fel , hogy a ferromágneses anyagokon áthaladó fény polarizációja megváltozik . A jelenséget ezért róla nevezték el.ben John Kerr mágneses térben lévő kettőstörő kristályok felületéről visszaverődő fény polarizációs tulajdonságait vizsgálta . Később Jean Becquerel mágneses térbe helyezett paramágneses kristályokon áthaladó fény esetében tapasztalt hasonló jelenséget . Azóta a magnetooptikai jelenségek mind a tudományos kutatásban , mind a gyakorlati alkalmazásokban nagy szerepet játszanak . A magnetooptikai Kerr-effektus A John Kerr skót fizikus által felfedezett magnetooptikai jelenség különbözik a szintén általa felfedezett elektrooptikai jelenségtől . Ez utóbbit hívják röviden Kerr-effektusnak . A tapasztalatok szerint a mágneses anyagok felületéről visszaverődő fény elektromostérerősségének nagyságát és fázisát befolyásolja a felület mágneses jellege . Ezt nevezzük magnetooptikai Kerr-effektusnak ( MOKE ) . A jelenség oka az , hogy az anizotrop mágneses anyagokban a dielektromos állandó ( permittivitás , ) irányfüggő . A permeabilitással jellemezhető mágneses tulajdonságú anyagokban a fény terjedését jellemző fázissebesség a következő összefüggéssel adható meg : . Így a dielektromos állandó irányfüggése miatt a fény terjedési sebessége az egyes irányokban más és más lesz . Mivel a különböző irányokban terjedő hullámkomponensek különböző sebességgel haladnak , köztük az anyagon való áthaladás közben fáziskülönbség lép fel . A hatás függ a hullám terjedési irányától és az anyag mágneses doménjeinek állásától , ezt használja ki a Kerr-mikroszkóp , mely segítségével a mágneses doménekről alkothatunk képet . Faraday-effektus A magnetooptikai Kerr-effektus során a mágneses anyag a róla visszaverődő fényre gyakorol hatást . Ezzel analóg módon a fényáteresztő mágneses anyagok a transzmittált fény intenzitására és fázisára is hatással lehetnek , amit Faraday-effektusnak nevezünk . A Faraday-effektus következtében egy mágneses anyagban terjedő fény polarizációs síkja a mágneses tér hatására elfordul . Az elfordulás mértéke első közelítésben lineárisan függ a fény terjedésének irányába eső mágnesestér-komponens nagyságától . A szögelfordulás a következő összefüggéssel adható meg : ahol az anyagra jellemző Verdet-állandó , a közegben érvényes mágneses indukció , a közeg azon vastagsága , melyen az elektromágneses hullám áthalad . A tapasztalt polarizációsík-elfordulás egy szemléletes értelmezésében a polarizált hullámot két – jobbra és balra – cirkulárisan polarizált sugár szuperpozíciójaként fogjuk fel . Az ellentétesen forgó polarizációjú komponenseknek a mágneses tér jelenlétében különbözik a fázissebessége , így ezek szuperpozíciója az anyagon áthaladva már egy más síkban poláros hullám lesz . A közeg méretéből és a mérhető polarizációsík elfordulásból következtetni lehet az adott mágneses domén mágneses jellemzőire . A Faraday-effektus és az időtükrözés A Faraday-effektusban lokálisan nem teljesül az időtükrözési szimmetria ( azaz , ha csak a fényhullámot tekintjük ) . Például , ha egy anyagban a Faraday-effektus hatására egy fényhullám polarizációs síkja adott szöggel változik , a visszafelé indított hullám polarizációs síkja nem ezzel ellenkező , hanem azonos irányba fordul el . Ez olyan alkalmazásokat tesz lehetővé , mint a Faraday-hatáson alapuló optikai izolátorok és cirkulátorok , melyek például a mai optoelektronikai technológiában igen fontos elemek . Források Fizika