投稿用户
更新时间：2025-11-09
277
老铁们，大家好，相信还有很多朋友对于磁光克尔效应和磁光克尔效应实验报告的相关问题不太懂，没关系，今天就由我来为大家分享分享磁光克尔效应以及磁光克尔效应实验报告的问题，文章篇幅可能偏长，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！
磁光克尔效应（磁光克尔效应实验报告）
范围和定义。1、克尔现象包含克尔电光效应、光克尔效应、磁光克尔效应，因此两者范围有区别。2、克尔现象指的是和电场的二次方成正比，发生的电感应双折射现象，光学克尔效应指的是电场和正方形是直接正比于电感的双折射现象，因此两者定义有区别。
磁光克尔效应（磁光克尔效应实验报告）
Moke
n.毛驴;笨人;〈贬〉黑人;
[例句]ResearchontheSecondorderNonlinearSusceptibilityintheMOKE
磁光克尔效应中二阶非线性极化率χ~（2）的研究
1
ResearchontheSecondorderNonlinearSusceptibilityintheMOKE
磁光克尔效应中二阶非线性极化率χ~（2）的研究
2
SagnacfiberinterferometerforhighsensitivityMOKEmeasurementsatcryogenictemperatures
用于低温下磁光科尔效应高精度测量的萨格奈克光纤干涉仪
3
Thisarticlemainlydescribeshowtomokethestatemodelandthefeaturemodelinthemechanicalandintellectualmaking.
着重描述了在机械智能制造过程中，如何对智能制造环境下产品进行静态建模和特征模型的建立。
4
Byusingmicroscopicquantumformulationofthemagneto-opticalKerreffect(MOKE),ThepaperdealswithtemperaturedependenceofMOKEofaferromagneticmaterialandasub-ferromagneticmaterialrespectively.
从磁光Kerr效应的微观量子表述出发，分别研究了铁磁材料和亚铁磁材料的磁光Kerr效应的温度特性。
5
Amagneto-opticalKerreffect(MOKE)setupwiththesensitivityofabout1nmwasassembledusingHe-Nelaser,chopper,polarizer,photodiode,lock-inamplifier,electro-magnetandindustrialcomputer.
利用He-Ne激光器、斩波器、起偏／检偏棱镜、光电探测器、锁相放大器、电磁铁、工控机搭建了一台分辨率在1nm左右的磁光Kerr效应装置。
6
Accordingtothedifferenceofpolarizationofincidentlight,magnetic-opticaleffectcanbesimplydividedintotwoparts:Magnetic-opticalKerreffect(MOKE),whichisbasedonlinepolarizedlight,andmagneticcircledichroism,whichisbasedoncirclepolarizedlight.
根据入射光的偏振状态不同，磁光效应可以简单的归类为：基于线偏振光的磁光克尔效应（MOKE），和基于圆偏振光的磁圆二向色性（MCD）。
在天文学家没有仔细研究星系的旋转速度之前，一切好像还能糊弄过去。但随着上世纪60年代末美国天文学家薇拉·鲁宾（VeraRubin）仔细测量了旋涡星系M31的旋转速度，理论计算和实际观测之间的差异就再也藏不住了，星系外侧的旋转速度绝对比牛顿引力预言的更快。（在这个尺度上广义相对论等同于牛顿引力）经过10年数据积累，她在1980年发表的一篇论文中总结了这一现象，并推断：要么是存在我们看不见的物质产生了额外的引力；要么是牛顿引力出了问题。
暗物质（darkmatter）和修改的牛顿动力学（ModifiedNewtonianDynamics，MOND理论）分别是这两个推论的延伸。暗物质假说认为宇宙中我们看不见的暗物质，它逐渐走向了主流。当今宇宙学最常用的模型就是ΛCDM模型，全称为Λ-冷暗物质模型（LambdaColdDarkMatterModel）。当代宇宙学家曾在课程中学到的，主要就是这种模型。而以色列物理学家莫德采·米尔格若姆（MordehaiMilgrom）则注意到，只有在引力加速度低于10-10m/s2时才会出现自转速度异常，他认为在这一条件下，牛顿引力不再适用，于是提出了MOND理论。但就算1988年他用自己的理论解释了星系旋转曲线问题，MOND理论至今仍门庭奚落。
但近日在《物理评论快报》上发表的一篇论文可能会改变现状。在这篇论文中，两位捷克理论物理学家康斯坦丁斯·斯科迪斯（ConstantinosSkordis）和汤姆·兹沃什尼克（TomZonik）开发了一种新的相对论版MOND模型。越来越多的科学家也注意到了他们的成果，或许我们的宇宙根本不需要暗物质。
MOND理论被长久忽视是有原因的，最重要的原因是，它无法解释宇宙微波背景（CMB）。
宇宙微波背景辐射是现代天文学最重要的发现之一，它也是宇宙大爆炸假说最重要的证据之一。瑞士宇宙学家鲁思·杜尔（RuthDurrer）曾说：“一个理论必须和（CMB的）数据相符。这就是它（MOND）的瓶颈。”ΛCDM模型能很好地利用CMB的数据，“宇宙中重子物质占4.9%，暗物质占26.8%，暗能量占68.3%”这种科学爱好者耳熟能详的结论，就是用ΛCDM模型计算CMB的数据得出的。相反，MOND理论则一直对CMB的数据束手无策，它无法重现CMB的数据。
除此之外，MOND理论还有一些细节问题，比如它难以解释一些星系中的引力透镜问题。根据广义相对论，大质量物质的引力可以偏折光线，大量物质聚集的地方可以形成引力透镜。但是在以子弹星系为首的一系列星系中，天文学家找不到一些引力透镜对应的质量，只能用不可见的暗物质解释。不过2004年，曾有人提出过一种相对论版MOND理论，该模型可以解释这种“凭空”出现的引力透镜。但是它仍然没能克服那个最关键的问题：解释CMB的数据。
就连本次论文作者斯科迪斯也承认：“如果这个理论不能做到这一点（重现CMB数据），那就根本不值得进一步考虑。”而近日在《物理评论快报》上发表的新版MOND模型，其最大的意义就是用类似MOND的理论解释了CMB。
新版MOND理论假设有两个场弥漫在整个宇宙中，它们的共同作用导致了额外的引力。其中一个场是像希格斯场一样的标量场；另一个则是磁场一样的矢量场，空间中每一点都具有特定的方向。
斯科迪斯和兹沃什尼克设置了理论的参数，让宇宙早期的引力修正场能产生与暗物质类似的效应，这样就能保证今天观测到的CMB数据能被重现。这两个场会随着宇宙时间的推移而演化，最终引力会变成原本MOND理论描述的那样。
美国宇宙学家斯泰西·麦高（StacyMcGaugh）说：“这是一项革命性的成果，过去几十年来，因为MOND理论无法实现斯科迪斯和兹沃什尼克今天做到的事，人们很大程度上都忽略了这种理论。”
一旦新版MOND模型解决了CMB的问题，它的优势立马就凸显出来。美国天文学家布伦特·塔利（BrentTully）和理查德·费希尔（RichardFisher）在1977年发表的一篇论文中，提出了一个经验公式，描述了旋涡星系的光度与旋转曲线外侧速度之间的关系。很容易就能从这个公式得出“旋涡星系所含重子物质和它在较远距离上的自转速度的4次方成正比”这一关系，这被称为重子塔利-费希尔关系（baryonicTully-Fisherrelation，BTFR）。而MOND理论恰巧就能精确导出BTFR。
暗物质则完全无法预测这种关系。如果想在ΛCDM模型的框架内重现BTFR，天文学家必须从宇宙早期开始模拟星系，模拟中的星系在经过一百多亿年的演化后，或许能重现BTFR。但如果想严格重现BTFR，还要在模拟中加入非常严格的限制，并对旋涡星系的演化机制进行不那么严谨的修改。直到现在，坚持ΛCDM模型的宇宙学家还没能通过模拟完美重现BTFR。
在类似MOND的理论重回人们的视野之前，暗物质已经在宇宙学领域充当了30多年的主角。美国宇宙学家戴维·斯佩奇（DavidSperge）表示新的MOND模型太过复杂，认为新的相对论的MOND模型只有当“暗物质假说的形式非常复杂时”才值得考虑。学界对ΛCDM模型充满信心，2014年版的《粒子物理学评论》中写道：“（宇宙学的）统一模型已经建立起来了，似乎没剩下多少空间能对这个范式进行大幅度的修改。”这一“flag”满满的言论很容易让人想到一个多世纪前的“两片乌云”。这一次，类似的情况会再次上演吗？或者说，物理学家是否已经走了30多年弯路？
科学家一直都在寻找暗物质，其中最有希望的候选体是大质量弱相互作用粒子（weaklyinteractingmassiveparticles，WIMP）。这种粒子只能通过弱相互作用和引力与其他物质产生作用，质量可能在质子质量的1倍到1万倍之间，常规观测手段无法发现这种粒子。
但几十年来的暗物质探测，不过是一遍又一遍刷新暗物质可能存在的下限。今年7月初，在马塞尔·格罗斯曼国际广义相对论大会上，中国锦屏地下实验室PandaX实验（“熊猫”实验）公布了PandaX-4T实验的首个暗物质搜寻结果，人类又一次没能找到暗物质。反而，基于PandaX-4T试运行95天的数据，暗物质反应截面的上限又被降低了，这意味着理论中存在的WIMP更难被发现了。这仿佛嘲笑着物理学家：“想发现WIMP？你们人类的精度还不够。”
对WIMP的搜寻已经逼近极限了，对它的搜寻已经抵达了一个关键节点。不久之后，现有的大多数暗物质实验将会寻遍WIMP理论上可能存在的质量范围。如果到那时还没有发现，要么是现有的探测手段根本无法发现WIMP，要么暗物质根本不是WIMP……要么，暗物质根本就不存在。
一些现在还在坚持暗物质的宇宙学家，已经渐渐转向WIMP之外的粒子了。其中一个有力竞争者名为轴子（axion），这种粒子比WIMP轻得多。科学家认为中子星炽热的核心能产生轴子，当轴子到达中子星表面时，就会转变为X射线光子，但目前科学家还没有观测证据。今年初在《物理评论快报》上发表的一篇论文中，科学家认为可以用这一效应解释中子星较高的X射线辐射。但是，他们目前的数据精度还不够，他们打算用美国宇航局的核分光望远镜阵（NuSTAR）进一步观测。同时，欧洲核子研究中心（CERN）科学家也将10米长的CERN轴子太阳望远镜（CAST）对准太阳，试图从那里发现轴子的痕迹。
除此之外，还有科学家认为暗物质可能是复合粒子，“暗夸克”和“暗胶子”能像夸克和胶子那样结合在一起，形成“暗原子核”。还有人认为暗物质根本不是粒子，也可能是宇宙大爆炸不久后产生的原初黑洞。
不停推进的实验却在持续削减着暗物质可能存在的空间。英国伦敦玛丽皇后大学替代引力模型专家特莎·贝克（TessaBaker）表示，如果暗物质探测器继续一无所获，“我们就可能看到大家对这类修正引力模型越来越感兴趣。”而另一边，斯科迪斯和兹沃什尼克则表示，他们可以对星系团和引力波的进一步观测来检验他们的最新模型。
不论如何，类似MOND的理论和暗物质理论，这两种解释宇宙本质的理论中，最多只有一个可能是正确的。在前者突破了最大瓶颈的同时，最富希望的暗物质候选体却逐渐成为明日黄花，有的科学家甚至转向了别的候选体，暗物质越来越像一个多世纪前假设中光传播的介质“以太”。如果它真的像以太一样不存在，类似MOND的理论又能否像“相对论”一样颠覆我们对宇宙的认知？让我们拭目以待。
让基础物理学的暴风雨来得更猛烈些吧。
撰文|王昱
参考文章：
《暗物质探测的最后阵地》，《环球科学》2021年4月号
《暗物质会和以太一样，根本不存在吗？》
参考论文：
19世纪以前，人们一直认为电、磁、光是毫不相关的自然现象。
步入19世纪，科学家法拉第、麦克斯韦把电、磁、光现象放在一起解释；赫兹则用实验证明了电磁波的存在，电、磁与光效应从此结合起来。
发现阴极射线后，西方物理学家全力研究它的本质。到19世纪70年代，对阴极射线的本质认识，他们之中存在两种截然不同的看法：英国科学家克鲁克斯等认为它是带负电的粒子流，德国物理学家赫兹等认为它不过是电磁波产生的辐射物。
两派之间发生过激烈的讨论。
荷兰物理学家亨得里克·安顿·洛伦兹也加入到这场讨论中。经过深入研究，他得出如下结论：阴极射线是由比原子更小的微粒振动产生的，这种微粒存在于任何物体的原子之中，而发光现象即与这种微粒振动相关，这种微粒进行振动后会产生电场和磁场，只要改变电场或磁场的方向，光线也会发生偏移。
可是，这些先进的理论在当时完全站不住脚。一则，著名科学家法拉第生前研究过磁场对光源的影响，但以失败告终，后来几乎无人研究；二则西方科学界一直认为，物体是由原子构成的，原子就像一个小得不能再小的玻璃实心球，无法打开。
洛伦兹偏不信邪。他决心用自己的强项——理论研究，来证明原子是可分的。他于1870年进入莱顿大学，受天文学教授弗雷德里克·凯瑟影响，对理论物理学产生浓厚的兴趣。
1878年1月25日，他就任莱顿大学理论物理学教授。此后近20年时间，他的理论研究包括阴极射线的本质，解释电、磁、光的关系等，紧跟时代潮流。
经过理论研究，洛伦兹发现物体的原子里有带负电的微粒，这些微粒由于围绕原子核运动产生电场。根据法拉第的实验推断，运动的微粒也会产生磁场。原子核自转产生电场和磁场，与负电微粒相互制衡形成了原子磁场。
“当光源经过原子磁场时，它原子里的微粒振动将发生改变，光源的谱线一定会加宽或分裂。”洛伦兹经过反复推理，得出这样的结论。
物理学的发展，离不开理论与实践的结合。尽管洛伦兹从“虚”的理论方面证实原子里有带负电的微粒，那怎么才能通过“实”的实验方面来证明理论呢？
正当他为此苦恼不堪时，他的学生——彼得塞曼出现了。
塞曼也是荷兰人。1865年5月24日深夜，荷兰泽兰小岛上的拦海大坝决堤。一条无舵无桨的小木船上，一位中年产妇在撞击中，痛苦地生下塞曼。
塞曼小学时成绩平平，中学毕业考试物理成绩居然没有及格。母亲用塞曼出生的故事对其进行感化，他于是刻苦攻读，进入代尔夫特中学。
在这里，塞曼遇到了比他大12岁的海克·卡末林·昂内斯。后来获诺贝尔物理学奖的昂内斯聪明好学，给塞曼留下极深的印象。
塞曼通过不懈努力终于考上了莱顿大学。他1890年大学毕业后留校，并有幸成为物理学教授洛伦兹的学生兼助手。
作为洛伦兹的助手，塞曼最高兴的事儿莫过于可以继续研究磁光克尔效应。磁光克尔效应是指光线射入磁体会发生偏转的现象，因1877年由英国科学家约翰·克尔发现而得名。
研究3年后，塞曼完成了关于磁光克尔效应的博士论文。后来，他受聘为莱顿大学的讲师，暂时离开了洛伦兹的实验室。
1896年，塞曼被开除了，起因是他不听莱顿大学实验室主管的安排，悄悄进行光谱线磁场分裂的实验。他把光源放在很强的磁场里，结果发光体的光谱发生变化，谱线一分为三。塞曼平静地把实验过程和结果写成论文提交给荷兰皇家艺术与科学院，然后离开莱顿大学。
当年10月31日，洛伦兹在皇家艺术与科学院开会时偶然间发现塞曼关于光谱研究的论文，大为震惊。
两天后的星期一早上，他把塞曼请到办公室。塞曼详细叙述了关于光谱实验的过程，洛伦兹仔细聆听后表示，磁场中光谱发生变化的根本原因是原子中带负电的微粒振动。
由于洛伦兹的强力推荐，塞曼的实验引起西方科学界的重视。
他的实验首先证明了原子内部具有细致的结构，并非“不可再分”，这是对洛伦兹关于“原子里有带电微粒”的最好支持。
其次，实验证实了洛伦兹关于“磁场中发出的光会发生偏振”的理论。这也意味着电、磁、光可以相互影响。后世科学家把磁场分裂光谱的现象称为塞曼效应。
作为著名的磁光效应，塞曼效应使世人对物质的原子、光谱等有了更多了解，被誉为继X射线之后物理学最重要的发现之一。为了表示对塞曼的纪念，科学界把月球背面的一座环形山命名为“塞曼”。
塞曼效应可用于测量星球的磁场，海尔等美国天文学家在威尔逊山天文台用塞曼效应首次测量到了太阳黑子的磁场。物理学家汤姆逊则用塞曼效应来测量谱线分裂的频率间隔，把原子中带负电的微粒称为电子，还用数据证实了电子的存在。汤姆逊因此获1906年诺贝尔物理学奖。
1902年12月10日下午16：30，瑞典斯德哥尔摩皇家音乐学院大礼堂里座无虚席。第二届诺贝尔奖颁奖典礼在此举行。
在严肃的乐曲中，各国获奖者分别领取了奖牌、证书和奖金。轮到塞曼上台时，只见他胸前没有戴花，而是挂着一个五六寸大的金制相框，相片上是他去世的母亲。他每次领奖都会挂着这个相框，以示对母亲的尊重。这已成为诺贝尔奖史上的一段佳话。
从诺贝尔物理学奖颁奖典礼回来的洛伦兹，也因此受到世人的尊敬和爱戴。由于他提出原子中存在电子的理论，所以被尊称为经典电子论的创立者。
后来，他的名字在物理学上被用作学术名词，比如洛伦兹-洛伦兹公式、洛伦兹力、洛伦兹分布、洛伦兹变换等。
爱因斯坦在科学研究中，把洛伦兹变换用于力学关系式，这才有著名的狭义相对论。
1928年2月4日，洛伦兹在荷兰的哈勒姆市逝世。葬礼当天，荷兰全国电话中止3分钟，以示哀悼。公认的新一代物理学领袖、著名科学家爱因斯坦发来悼词，称洛伦兹是“我们时代最伟大、最高尚的人”。
再后来，为纪念洛伦兹的巨大贡献，荷兰政府从1945年起把他的生日（7月18日）定为一年一度的“洛伦兹节”。
洛伦兹从理论上创立经典电子论，塞曼则用实验证明了电子的存在，师生两人共同分享了1902年度诺贝尔物理学奖。
END
封图|analyticalcomponents.uk
原标题：没有这个理论做基础，我们可能看不到爱因斯坦的相对论......
免责声明：
本站部份内容系网友自发上传与转载，不代表本网赞同其观点；
如涉及内容、版权等问题，请在及时联系我们，我们将在核实后第一时间删除内容！
下一篇：药材切片机（药材切断机）
