1
فارحنا یداراف رثا اب نآ هسیاقم و هرام یجنس
لامج همطاف هداز ناخ دمحم ،*
ناجنسفر رصع یلو هاگشناد ،هیاپ مولع هدکشناد ،کیزیف هورگ [email protected]
*
هدیکچ
فارحنا یرون و یبرجت شور زا هدافتسا اب یداراف رثا نامه ای یسیطانغم نادیم رثا یسررب شهوژپ نیا ماجنا زا فده : یم هرام یجنس
داوم زا یخرب .دشاب
رد نتفرگ رارق اب یرون یم لاعف اهنآ یرون و یکیتپا صاوخ ،یوق یسیطانغم نادیم کی
هدام زا روبع نیح رد هدیبطق رون هحفص شخرچ ثعاب یگژیو نیا هکدوش
یم یم یفرعم تدرو تباث مان هب شیامزآ دروم هنومن یارب و هدوب یسیطانغم نادیم تدش اب بسانتم شخرچ هیواز نیا .دوش ب نیلوا یارب هعلاطم نیا رد .دوش
تباث را
هشیش تنیلیف تدرو فارحنا یکیتپا شور زا هدافتسا اب یا
،تسا یسدنه کیتپا ساسارب یجوم لیلحت و هیزجت شور کی ،شور نیا .تسا هدش هبساحم هرام یجنس
هزادنا یرتلااب تقد اب تنیلیف یارب تدرو تباث ،یداراف رثا شیامزآ اب نآ بیکرت اب هک یم یریگ
وص تابساحم ساسارب .دوش ،ثحب دروم شور ود ره رد هتفرگ تر
نازیم هب تنیلیف هشیش تدرو تباث تارییغت هزادنا cm-1G-1
/604 1 و زمرق رون یارب cm-1G-1
/125 هزادنا زبس رون یارب1 هب ریداقم اب هک ،تسا هدش یریگ
.دنراد یبوخ تقباطم یروئت رد هدمآ تسد
هژاو دیلک
فارحنا: تنیلیف ،تدرو تباث ،هرام یجنس هشیش
یداراف رثا ،یا
Investigation and Measurement of the Magnetic Effect of Flint Glass by Using the Optical Method, Moiré Deflectometry and
Comparing it with Faraday Effect
Khanzadeh.Mohammad1 2,
Ahmadi.Fatemeh ,
1* Jamal.Fatemeh
1Departmant Of Physics,Faculty Of Science,Vali-e-Asr University Of Rafsanjan
2Deoartmant Of Physics,Sharreza Branch,Islamic Azad University
Abstract: The purpose of this study is to observe the effect of a magnetic field or Faraday effect on the transmission of linearly polarized light through a dispersive medium, to measure the Verdet constant of flint glass by using the optical method, Moiré deflectometry.
In this paper, for the first time, characterization of The Verdet Constant of Light Flint Glass, was carried out using an optical method, Moiré deflectometry. This method is a wavefront analysis technique based on geometric optics, which in this paper shown that by combining this experiment with Faraday Effect, the Verdet Constant is measured with high accuracy. According to the calculation in both methods, the Verdet Constant of flint glass for the wavelength of red and green, measures 1.604 cm-1G-1 and 1.125cm-1G-1, respectively.
Keywords: Moiré deflectometry, Verdet Constant, Flint glass, Faraday effect
2
- 1 همدقم
ام لکی داراف ی ارب ی لوا نی لاس رد راب م1845
یدلای ا نی ب ار هلئسم نای نامز ،درک ی هک کی غ هدام ری م رد لاعف نادی طانغم یسی م رارق ی گ دری
شان شبطق هحفص ی
رلاپ رون زا هزی م دروخرب نآ هب هک ی
،دنک م ی دخرچ . ا رد نی نامز تروص ی
هک کی بطق رون وترپ هدی
طخ ی شبطق اب ی رد دادتما
اوم یز م طوطخ اب نادی
طانغم یسی حم نآ زا طی
،دنک روبع ا هک دمآ دهاوخ دوجو هب رون شبطق رد شخرچ
نی دپ هدی رثا نامه داراف ی هدوب هک
کی تپا وتنگم رثا یکی
تسا هدوب 1(
ا .) نی ثات ری ار م ی ام ،تادماج رد ناوت تاعی
و ای تح ی ن اهزاگ زی هب ،درک هدهاشم ترابع
ی م ی ناوت تفگ هک
ادماج ت اراد ی وق ی نیرت تپاوتنگم رثا یکی
د تبسن هب اهزاگ و رگی
اراد داوم ی عض فی رت نی رثا تپاوتنگم یکی دنتسه
، مه هب نی لد لی ارب تدرو تباث ی
هنومن ره ا ی م لمع تشگنا رثا دننامه ی
دنک م نآ رادقم نتسناد اب و ی
ناوت طانغم داوم یسی
اسانش ار یی 2(درک .)
زا وس ی د
،رگی طانغماراپ داوم سی
طانغمورف و سی
اپ یرادی حم رد طی ز تسی اراد لاومعم هک ،دراد دوجو ی
صخشم تدرو تباث ی
دنتسه عون و
د یرگی داوم زا ینعی د داوم سیطانغمای دراد دوجو
، داراف رثا رد رگسح ناونع هب هک ی
م رارق هدافتسا دروم ی
،دنریگ یکی ا زا نی ش دماج داوم هشی
ف تنیلی ا تس داراف رثا رد هک ی
سب دربراک یرای (دراد .)3 فده ا ماجنا زا نی امزآ شی هزادنا گ یری امزآ زا هدافتسا اب تدرو تباث شی
فارحنا جنس ی
ارب ،هرام ی کی ش زا هنومن هشی ف تنیلی اقم و هسی سررب رد هدش هبساحم رادقم اب نآ ی
اه ی روئت ی امزآ و شی داراف رثا ی تسا
، تقد هب ناوتب ات
هزادنا گ یری رد ا نی امزآ ود شی یبرجت پ ی .درب
- 2 یروئت
داراف رثا ی کی تپا وتنگم رثا
،یکی یکی ادتبا زا یی رت نی هناشن اه ی گتسب ی طانغمورتکلا سی
.تسا هدوب رون و نامز
ی هک کی هدام د یسیطانغمای دننام
ش هشی ف
،تنلی م ضرعم رد نادی
طانغم یسی وق ی رارق
،دریگ شان شبطق هحفص شخرچ ثعاب ی
رلاپ رون زا هزی م دروخرب نآ هب هک ی
م ،دنک ی .دوش
هنیمز روئت ی داراف رثا ی ناکم هزوح رد کی
موتناوک ی م اما ،تسا هدوب ی
ت رد ناو مومع حطس
،ی ب رتشی دورتکلا هزوح رد ار نآ کیمانی
سلاک کی رد
مه هب .تفرگ رظن نی
لد لی داراف رثا رد ی
پ شی ضرف ی م هتفرگ رظن رد ی
واز تکرح ،نآ رد هک دوش هی
ا ی م تروص هتسه فارطا رد نورتکلا ی
گ دری
نم و رج ا هب داجی صخاش اه ی غت هلمج زا فلتخم تاریی
شبطق ای ( رون حطس شخرچ سناکرف اب
اه ی رلاپ )فلتخم هزی
م ی ارب ،دوش ی ارتهب کرد رث
داراف ی دورتکلا شور کیمانی
سلاک کی رعت ار تدرو تباث فی
م ی عبات هک ،دنک ی
(تسا هدوب )ءلاخ رد جوم لوط( هدافتسا دروم رون جوم لوط زا .)4
نیا داراف رثا رد هدش ماجنا تابساحم رد تباث ی
گتسباو ی ب نی واز هی م رادقم اب ار شبطق هحفص شخرچ نادی
طانغم یسی هنومن رب هدش لامعا
م ناشن ی ( هطبار .دهد رعن )1
فی ر یضای تدرو تباث زا ارv
یم نایب دنک 4( .)
1( ) θ=v(λ)lB
رد ا نی ،هطبار م هزادناB نادی طانغم l،یسی و رظن دروم هنومن لوط وازθ
هی رچ م ناشن ار شبطق هحفص شخ ی
تباث هک دشاب هتشاد هجوت ،دهد
تدرو
،هطبار هب هجوت اب دورف رون جوم لوط هب
ی ن زی گتسب ی .دراد فده اهن یی ا رد نی غت ندروآ تسد هب شهوژپ تاریی
تدرو تباث هدافتسا ابv
داراف رثا شور ود زا ی
جنس فارحنا و ی
اقم و هرام هسی اتن جی اب اهنآ رگیدکی .تسا هدوب
3
د هب یارب دش نایب یروئت شخب رد هک روطنامه فارحنا و یداراف رثا شور ود زا ،شهوژپ نیا رد ،تنیلیف هشیش تدرو تباث ندروا تس
یجنس
هدافتسا هرام تسا هدش
ت ار اه شور نیا زا مادکره ازجم روط هب شخب نیا رد هک ، یم نایب ار نآ جیاتن و هداد حیضو
مینک .
1 3- یداراف رثا شیامزآ -
لکش( یداراف شیامزآ نامدیچ هب هجوت اب لوط هب تنیلیف هشیش )1
زمرق جوم لوط ود ضرعم رد و یسیطانغم نادیم نایم رد ار رتم یلیم20
nm زبس رون و657
nm یم رارق532
.میهد
1 لکش (یداراف رثا یهاگشیامزآ نامدیچ : )2
( لکش رد هک روطنامه یم هدهاشم )1
نامدیچ رد لوا رگشبطق ،دینک میظنت یا هنوگ هب
تسا هدش یجورخ رون تدش هک
هنیمک ای و رفص ار
دنک دودح رد ینایرج تدش هیذغت عبنم هب یسیطانغمورتکلا نیبطق یاه چیپ میس لاصتا اب و A
.دنک روبع تنیلیف هشیش نایم زا3
قرب و هلحرم نیا زا دعب نایرج یرار
A
، 3 ق ندناخرچ اب یم ،نآ دادعا ندناوخ و مود رگشبط
شخرچ هیواز ناوت اب .دروآ تسد هب شیامزآ رد ارθ
فلتخم یاه تدش رد شیامزآ نیا رارکت نادیم
ییغت رادومن نادیم بسحرب شبطق شخرچ هیواز تار
یسیطانغم یاه یم تسد هبB
،دیآ بیش هک
ر قبطرب نآ زا هلصاح رادومن هطبا
1( تسا هدوب تدرو تباث نامه ) .
آ تسد هب یاهرادومن ار شیامزآ نیا زا هدم
لوط یارب جوم رد زبس و زمرق یاه
( یاه رادومن ( و )1
.دینک یم هدهاشم )2
4
رادومن لوط یارب فلتخم یاه نادیم ریثات تحت تنیلیف شبطق هحفص شخرچ هیواز تارییغت یطخ رادومن :1 زمرق جوم
657nm
رادومن :2 رادومن طخ ی غت یی تار واز ی ه شخرچ هحفص شبطق ف ی ل ی تن تحت ثات ی ر م ی ناد اه ی فلتخم ارب ی لوط جوم nmزبس 532
( یاهرادومن هب هجوت اب ( و )1
اشم )2 یم هده شخرچ هیواز یداراف رثا شیامزآ رد یسیطانغم نادیم شیازفا اب هک دینک زینθ
یطخ تروص هب
یم شیازفا دبای
هشیش تدرو تباث شیامزآ نیا رد هتفرگ تروص تابساحم ساسارب . تنیلیف
نازیم هب زبس جوم لوط رد ،
1
G- 1
cm-
45 1/ رد و
نازیم هب زمرق جوم لوط
1
G- 1
cm-
3 1/ هزادنا .تسا هدش یریگ
5
نیا رد تنیلیف هشیش یارب تدرو تباث تمسق فارحنا یکیتپا شیامزآ قیرط زا
هزادنا،هرام یجنس .تسا هدش یریگ
چ نیا رد هدافتسا دروم نامدی
( لکش اب قباطم شهوژپ هدننک یزاوم زا لبق و روزیرلاپ زا دعب هنومن ناونع هب ار تنیلیف هشیش ،یسیطانغم نادیم دوجو هب هجوت اب ،تسا )2
L1
متسیس رد مهرب رد رزیل رون ات میداد رارق
میقتسم روط هب تنیلیف هشیش اب شنک رارق یسیطانغم نادیم ریثات تحت
(دریگ 5-6 .)
2 لکش هرام یجنس فارحنا و یداراف رثا شیامزآ نامدیچ :
( لکش هب هجوت اب لیکشت یازجا )2
اب یداراف رثا نامدیچ هدنهد فارحنا
یجنس : زا تسا ترابع هرام L1
، L2
و L3
یسدع ینوناک هلصاف اب اه
،صخشم G1
و G2
و ناسکی ماگ اب یروت ود هزیرف هدننک تفایرد نیبرودCCD
رییغت و عجرم تلاح ود رد هرام یا یم هتفای
،نینچمه .دشاب
ش هشی ف تنیلی لوط اب 20mm
م رد ار نای م نادی طانغم یسی ناکم رد یم رارق ریوصت رد هدش صخشم رد یسیطانغم نادیم تارییغت .میهد
دودح یم تروص نیا رد ،تسا هدوب لاست1 لامعا زا دعب ناوت
هباج نازیم یسیطانغم رد نیبرود هلیسو هب ار هرام یاهزیرف رد ییاج
هزادنا یاه
نادیم فلتخم هباج نیا .درک تبث
رد هدش داجیا ییاج یم ار هرام یاهزیرف
ت تبسن تنیلیف هشیش رد شبطق هحفص شخرچ هیواز نامه هب ناو
.داد زبس جوم لوط ود یارب لبق شخب شیامزآ دننامه شیامزآ نیا nm
زمرق و532 nm 657 هزادنا تقد هب هجوت اب .دش ماجنا رد یریگ
شیامزآ
فارحنا هباج ریداقم هرام یجنس اهنت ار هرام یاهزیرف رد ییاج
یم هدافتسا اب ناوت هدافتسا اب ریواصت شزادرپ و یرتویپماک تابساحم زا
مرن زا رازفا
Matlab ( لکش رد. دمآ تسد هب
( و )3 یم )4 ،دیناوت هباج تارییغت رد ییاج
هرام یاهزیرف فلتخم ریداقم لامعا یط رد ار
یسیطانغم نادیم
.دینک هدهاشم زمرق و زبس رون ود یارب
3 لکش رف : جوم لوط اب زمرق رون یارب هرام یاهزی nm
657
6
4 لکش جوم لوط اب زبس رون یارب هرام یاهزیرف : nm
532
ک روطنامه ( لکش ود رد ه
( و )3 یم هدهاشم )4 زا یسیطانغم نادیم شیازفا اب ،دینک
/5 ت لاست0 1 ا هباج هرام یاهزیرف لاست یم اج
نیا .دنوش
هباج لکش( زمرق رون رد ییاج لکش( زبس رون رد و گنر یبآ شلف اب )3
.تسا هدش هداد ناشن زمرق شلف اب )4 هدهاشم ریواصت رد هک روطنامه
یم هباج نیا نازیم دینک کچوک رایسب تبسن هب اه ییاج
،تسا هدوب یمن هک
هزادنا یتسد تروص هب ناوت یریگ
نیمه هب ،داد ماجنا ار اه اب لیلد
افتسا هباج نیرتکچوک ،میتسناوت ریوصت شزادرپ زا هد ییاج
تسد هب یسیطانغم نادیم لامعا یط رد ار هرام یاهزیرف رد دوجوم یاه میروآ
. یشور
فارحنا رد هک هزادنا یارب هرام یجنس
یداراف شیامزآ زا توافتم میداد ماجنا تدرو تباث یریگ تسا هدوب
( ریواصت هب هجوت اب . ( و )3
اجنا نامز )4 م
جوم لوط ودره یارب شیامزآ هقیقد5
تاشیامزآ هب هجوت اب هک تسا هدوب رد یرییغت هنوگچیه یسیطانغم نادیم شیازفا اب نامز نیا زا دعب
یمن هدهاشم ریواصت دوش
. هدمآ تسد هب ریواصت یسررب اب هباج زا
هدش هبساحم شخرچ هیواز نازیم ،هرام یاهزیرف ییاج و
هزادنا نداد رارق اب
غت ( هطبار رد اهزیرف شخرچ هیواز تاریی ) 1
هرام یاهزیرف شخرچ هیواز بسح رب تدرو تباث تارییغت نازیم دمآ تسد هب
یاهرادومن . زا لصاح
لکش رد شزادرپ نیا یاه
3 ( ( و ) رادومن ود نیا رد هک روطنامه .تسا هدش هداد ناشن یبوخ هب )4 یم هدهاشم
شخرچ هیواز تارییغت نازیم دینک
ط ود رد ارحنا شیامزآ رد جوم لو ف
ریوصت شزادرپ زا هدافتسا اب هدش ماجنا تابساحم و اهرادومن هب هجوت اب .تسا هدوب کچوک رایسب هرام یجنس
نازیم هب زمرق جوم لوط رد تدرو تباث
1
G- 1
cm-
/604 زبس جوم لوط رد و1
1
G- 1
cm-
/125 .تسا هدش یریگ هزادنا1
7 رادومن لوط اب زمرق رون رد تنیلیف هشیش یارب تدرو تباث تارییغت یسررب :3
nm جوم 657
هیکز
- 4 یریگ هجیتن
شیامزآ هب هجوت اب یم هدهاشم هتفرگ تروص یاه
هزادنا تدرو تباث هک دوش و یداراف رثا شیامزآ ود رد تنیلیف هشیش یارب هدش یریگ
فارحنا ( یروئت جیاتن هب هجوت اب نینچمه .دنتشاد رگیدکی اب یکدنا توافت هرام یجنس 2-3
یم ) هزادنا تقد هک تفرگ هجیتن ناوت شیامزآ رد یریگ
فارحنا فارحنا شیامزآ رد هک تسا نیا رد شیامزآ ود نیا یساسا توافت .تسا هدوب رتشیب یداراف رثا هب تبسن هرام یجنس شخرچ ،هرام یجنس
نادیم رد میقتسم روط هب هرام یاهزیرف رد شبطق هحفص یم رارق نادیم ریثات تحت هک ینامز تدم هب تبسن فلتخم یاه
.دراد یگتسب ،دریگ
ارحنا رد نینچمه ف
یم یداراف رثا فلاخرب هرام یجنس شزادرپ هلیسو هب ار شبطق هحفص شخرچ رظن زا هدمآ دوجو هب تارییغت نیرتکچوک ناوت
هزادنا ریوصت .درک یریگ
هجیتن یلک روط هب یم هک یا
فارحنا شیامزآ ،هک تسا نیا تفرگ ناوت شیامزآ رگید هب تبسن هرام یجنس
زا هدافتسا لیلد هب یکیتپا یاه شزادرپ
هزادنا رد یرتشیب تقد یاراد یرتویپماک تابساحم و ریوصت .دوب دهاوخ هدوب رتکیدزن تیعقاو هب نآ زا لصاح جیاتن و تسا هدوب اه یریگ
عجارم
[1] T. G. Spears. "The Verdet Constant of Light Flint Glass." Physics Department, The College of Wooster, Wooster, Ohio ,2003.
[2] K, Thamaphat, P, Bharmanee, P, Limsuwan, "Measurement of Verdet constant in diamagnetic glass using Faraday effect". Editorial Board: Natural Sciences Social Sciences, Kasetsart University, Bangkok, Thailand, 2006,18.
[3] Schatz, P. N., and A. J. McCaffery. "The faraday effect." Quarterly Reviews, Chemical Society 23, no. 4 (1969): 552-584.
8
[4] F, Pedrotti. P, Bandettini, Amer. J. phys. 58, 542,1990.
[5] M, Khanzadeh, F, Jamal, M, Shariat. "Experimental investigation of gas flow rate and electric field effect on refractive index and electron density distribution of cold atmospheric pressure-plasma by optical method, Moiré deflectometry." Physics of Plasmas 25, no. 4 ,2018, 043516.
[ ]6
،یلع ،یدرک هرد .دمحم ،هداز ناخ .دوعسم ،روپ یناقهد ،همطاف ،لامج
"
ون تسکش بیرض نییعت هدافتسا اب نیزآ یرتودریپ هدام یطخریغ یر
بوراج و هرام یجنس فارحنا یاه شور زا
"z- 12 ، نابآ .فیرش یتعنص هاگشناد ،نآ یاهدربراک و رزیل سنارفنک نیمراهچ ،1395