Constant de Verdet

La constant de Verdet medix la força del efecte Faraday per a un material particular. El seu valor depén no solament el material sino de la llongitut de l'ona electromagnètica.

Etimologia

La constant de Verdet rep el nom del físic francés Émile Marcel Verdet (1824-1866). En el Sistema Internacional d'Unitats, l'unitat és rad m^-1 T^-1.

Descripció

L'àngul ($\alpha$) pel qual la polarisació a través d'un material en la gruixa ($d$) girar per l'efecte Faraday és proporcional a la constant de Verdet ($V$):

$\alpha =VBd$

Símbol	Nom	Unitat
$\alpha$	Àngul entre l'inici i final de polarisació	rad
$V$	Constant de Verdet	rad / (m T)
$B$	Densitat de fluix magnètic	T
$d$	Gruixa	m

A on B és la densitat de fluix magnètic en el material, paralel a la direcció de propagació de l'ona electromagnètica.

El valor de la constant de Verdet es pot calcular a partir de la dispersió $\frac{\mathrm{d}n}{\mathrm{d}\lambda }$ del material considerat:

$V(\lambda )=\frac{e}{m_e}\frac{\lambda }{2c}\frac{\mathrm{d}n}{\mathrm{d}\lambda }$

Símbol	Nom	Unitat
$V$	Constant de Verdet	rad / (m T)
$e$	Càrrega elemental	C
$m_e$	Massa en repòs de l'electró	kg
$c$	Velocitat de la llum	m / s
$\lambda$	Llongitut d'ona	m
$n$	Índex de refracció
$\frac{\mathrm{d}n}{\mathrm{d}\lambda }$	Dispersió	m-1

Per a la majoria dels materials la constant de Verdet és extremadament menuda. És més fort en les substàncies que contenen ions paramagnéticos tals com el terbi. Existixen constants de Verdet altes en vidres densos dopats en terbi o en cristals de granate de gali-terbi (TGG). Este material té excelent transparència i és molt resistent als danys en llum làser.

L'efecte Faraday és cromàtic (és dir, que depén de la llongitut d'ona) i per lo tant la constant de Verdet és una funció en una dependència prou forta de la llongitut d'ona. A 632.8 nm , la constant de Verdet per a TGG es va informar ser -134 rad T^-1·m^-1, mentres que a 1064 nm correspon a -40 rad T^-1·m^-1. Este comportament indica que els dispositius fabricats en un cert grau de rotació en una llongitut d'ona, produiran una rotació molt menor en llongituts d'ona majors. Molts rotadores de Faraday i aisladores són ajustables per mig de la variació del grau en que s'inserta la vareta activa TGG en el camp magnètic del dispositiu. D'esta manera, el dispositiu pot ser sintonizado per al seu us en una varietat de làsers dins del ranc de disseny del dispositiu. En dispositius de banda ampla d'emissió (per eixemple, les fonts de polsos làsers ultra-curts sintonisables i els làsers vibrónicos ) no vorà la mateixa rotació en tota la banda de llongituts d'ona.