磁光克尔效应实验

磁光克尔效应研究

摘要:当光电子技术日益在新兴高科技领域获得广泛应用的同时，以磁光效应原理为背

景的磁光器件显示了其独特的性能和广阔的应用前景，引起了人们的浓厚兴趣。表面磁光克尔效应，作为测量材料磁光特性特别是薄膜材料的物性的一种有效方法，已被广泛应用于磁有序、磁各向异性、多层膜中的层间耦合以及磁性超薄膜的相变行为等问题的研究。本文简单介绍了什么是磁光克尔效应、磁光克尔效应的发展、以及表面磁光克尔效应作为一种测量方法的原理、实验装置和发展。

关键词:磁光克尔效应;磁光特性;表面磁光克尔效应

1.引言

1845年，Michael Faraday发现当给玻璃样品加一磁场时，透射光的偏振面将发生旋转，首次发现磁光效应。随后他在处于外加磁场中的金属表面做反射实验，但由于他所谓的表面不够平整，因而实验结果不能使人信服。1877年John Kerr在观察偏振光从抛光过的电磁铁磁极反射出来时，发现了磁光克尔效应(magneto-optic Kerr effect)。1985年Moog和Bader两位学者对铁超薄膜磊晶成长在金单晶(100)面上的磁光克尔效应做了大量实验，成功得到一原子层厚度磁性物质的磁滞回线

光伏逆变器防孤岛效应实验

光伏并网逆变器防孤岛效应实验

周璇

根据2009年8月3日北京鉴衡认证中心公布的CGC/GF001︰2009《并网光伏发电专用逆变器技术要求和实验方法》。IECG2006《光伏并网系统用逆变器防孤岛测试方法》的相关要求，并网逆变器产品必须严格进行出厂试验和型式试验。根据IEEE1547和UL1741的相关规定。光伏并网逆变器必须具有防孤岛效应自动保护功能。

原理：

在电容器串联的电路里,只有与外电路相连接的两个极板（注意：不是同一电容器的极板）有电流流动（电荷交换），其他极板的电荷总量是不变的，所以称为孤岛。 孤岛是一种电气现象，发生在一部分的电网和主电网断开，而这部分电网完全由光伏系统来供电。在国际光伏并网标准化的课题上这仍是一个争论点，因为孤岛会损害公众和电力公司维修人员的安全和供电的质量，在自动或手动重新闭合供电开关向孤岛电网重新供电时有可能损坏设备。所以，逆变器通常会带有防止孤岛效应装置。被动技术（探测电网的电压和频率的变化）对于平衡负载很好条件下通电和重新通电两种情况下的孤岛防止还不够充分，所以必须结合主动技术，主动技术是基于样本频率的移位、流过电流的阻抗监测、相位跳跃和谐波的监控、正反馈方法、或对不稳定电流和相位的

晶体光折变效应及其三维 全息信息存储实验系统

实 验 说 明 书

北京方式科技有限责任公司

本实验为一个典型的非线性光学类本科生综合物理实验，包含了弱光非线性光学，二波 耦合理论，布拉格衍射原理，光折变三维全息信息存储技术，光学傅立叶变换，晶体材料的 非线性光学特性等基本知识。学生通过实验，一方面了解基本物理知识，还了解了一定的光 子学技术学科前沿知识。最重要的是本实验能为学生的实际科研能力打下一个良好的基础， 通过实验预习，相关文献阅读，实验现象的观察，实验数据的测量、分析和总结，在实际动 手能力，科研思维，实验技术，实验技能、技巧等方面都得到良好的锻炼。

目的：通过本实验，了解弱光非线性光学，光折变效应，二波耦合理论，铁电晶体材料- 铌算锂晶体光学特性等光学基础知识，掌握一定的晶体光折变三维全息信息存储技术，空间 光调制技术，CCD 技术应用，光学傅立叶变换等，为科研实验和工作打下一个良好的实验基 础。

一、实验原理

光折变体三维全息信息存储中，信息存储通过两束相干光波在光折变介质中耦合进行全 息记录。由此可见，光折变体三维全息存储技术的基础是光折变效应和二波耦合，所以，在 本章中我们首先介绍光折变效应及其动力学方程，全息

光弹性效应实验报告

实验原理：

1. 光弹性效应：有些光学介质在自然状态下没有双折射性质，但当

受到机械力作用时，出现双折射现象，应力解除后现象随之消失， 这种现象称为光弹性效应。

把具有明显光弹性效应的物质称为光敏物质，其他称为非光敏物质。

在实际应用中，可以用光敏物质做成与待分析部件相似的模型，按部件实际受力情况施加相应的应力。模型的各受力点产生相应的双折射，即o光与e光折射率no与ne不同，各点折射率差与改点内应力成正比，即

no-ne=k

K为常数。利用此原理制成的仪器称为光弹仪。

2.全息光弹法

全息光弹法是利用全息干涉原理研究光弹性效应的技术。光路图如图

4-1-1

在一个全息照相用的防震台上，让激光束经分束镜分为两束。一束经扩束镜，准光镜成为平行光，再通过偏振片和四分之一波片成为圆偏振光，经毛玻璃散射后照射待测模型，透过模型投射于全息干板上，这束光称为物光；另一束光经另一套扩束镜，准光镜，偏振片和四分之一波片，成为一束圆偏振光的平行光束，直接投射于全息干板上。物光与参考光须同时左旋或右旋的圆偏振光。在模型未加外力时，让物光和参考光同时投射于全息干板上做第一次

曝光，记录一次全息条纹；然后给模型加上适当应力，在做第二次曝光。经两次曝光记录了两套干涉条纹

光声效应

光声效应是在1880年由A.G.贝尔发现的。

机理：当物质受到光照射时,物质因吸收光能而受激发，然后通过非辐射消除激发的过程使吸收的光能（全部或部分）转变为热。如果照射的光束经过周期性的强度调制，则在物质内产生周期性的温度变化，使这部分物质及其邻近媒质热胀冷缩而产生应力（或压力）的周期性变化，因而产生声信号，此种信号称光声信号。光声信号的频率与光调制频率相同，其强度和相位则决定于物质的光学、热学、弹性和几何的特性。

光声光谱技术。由于光声效应中产生的声能直接正比于物质吸收的光能，而不同成分的物质在不同光波波长处出现吸收峰值，因此当具有多谱线（或连续光谱）的光源以不同波长的光束相继照射样品时，样品内不同成分的物质将在与各自的吸收峰相对应的光波波长处产生光声信号极大值，由此得到光声信号随光波波长改变的曲线称为光声谱。

光声光谱实际上代表物质的光吸收谱，因此利用光声效应可以检测物质的组分。由此研制成功一种新的光谱分析的工具──光声光谱仪，它广泛用于气体及各种凝聚态物质的微量甚至痕量分析。由于它的检测灵敏度高，特别是由于它对样品材料没有限制，不论透明或不透明、固体或半固体（包括粉末、污迹、乳胶或生物样品等）都可以进行分析，从而成为传统光

纳米材料的磁光性能

磁光效应

磁光效应就是指极化光与磁性物质交互作用后所产生的一种效应。它分为Faraday效应和Kerr效应。1846年，Faraday发现在玻璃样品上加上磁场时，透射光的极化面发生旋转，这就是Faraday效应。如图1(a)所示，红色表示加在物质上的磁场或磁化作用，黄线表示极化光，极化光通过被磁化的物质后产生Faraday效应。注意，所加磁场的方向与光束行进的方向平行。1877年Kerr在观察极化光束从磁性物质反射后，光束的极化以及强度有了改变，这就是磁光科尔效应(magneto-ptical Kerr effect, MOKE)。如图1(b)所示。

图 1

随着铁磁物质磁化强度矢量M的方向相对于材料的表面和人射光束的人射平面的取向，MOKE实际上分为3种效应:纵向MOKE、极性MOKE(Polar MOKE)和横向MOKE。可以用图形清晰地分别表示如下。

纵向MOKE是由于磁化强度矢量处于材料的表面内并平行于入射平面，如图2(a)所示。通常用s极化和P极化分别表示垂直和平行于入射平面光的极化。纵向MOKE简单，其人射光束或者只在s平面或者只在P平面极化， 因此其反射光就转变为椭圆极化光。椭圆的主轴常常围绕着主平面有些微的

热效应实验

热效应实验仪包括热机和热泵。当作为热机时，来自热端的热的热量被用来作功，从而有电流流过负载电阻，由此可以得到热机的实际效率和理论最大效率。当作为热泵时，将热量从低端传到热端，从而可以得到热泵实际性能系数和理论最大系数。

热效应实验仪基本元件是被称为帕尔帖器件的热电转换器。为了模拟热学教材中具有无限大热池和无限大冷池的理论热机，帕尔帖器件的一端通过向冷池加冰保持低端温度不变，而帕尔帖器件的另一端利用加热器电阻保持热端温度稳定。 1. 历史背景

把热能转换为电能的所谓电热效应的发展已有一个半世纪的历史。这是与温度梯度的存在有关的现象，其中重要的是温差电现象。但是，由于金属的温差电动势很小，只是在用作测量温度的温差电偶方面得到了应用。半导体出现后，发现它能得到比金属大得多的温差电动势，在热能与电能的转换上，可以有较高的效率。因此，在温差发电、温差致冷方面获得了发展。

1821年，德国物理学家塞贝克发现不同金属的接触点被加热时，产生电流，这个现象被称之为塞贝克效应，这就是热电偶的基础。

然后在1834年帕尔帖发现了塞贝克效应的逆效应，即当电流流过不同金属的接点时，有吸热和放热现象，取决于电流流入接点的方向。

现在，使用Pn结实现塞贝效应，

西南大学心理学部学生实验报告

姓 名

王倩

学 号 222012306011022 专 业 课 程 实验心理学

心理学（师范）

年 级 2012级 实验时间 2013.11.29 成 绩

同组人姓名 吴韩雨舸、陈妮莎

Stroop效应实验

王倩

（西南大学心理学部，重庆，400715）

1

西南大学心理学部学生实验报告

摘 要

本实验通在字义、字色一致和不一致条件下的字义、字色判断任务来验证经典色词Stroop效应。本实验以西南大学心理学部本科2012级54名同学作为被试，给被试呈现字色和字义一致和不一致的词语，被试在字义和字色一致和不一致的情况下按不同的按键来对字义和字色做出反应。系统自动记录反应时和准确性。结果显示，在字色和字义一致的情况下，被试对字义和字色的判断平均反应时相差不大；而在字色和字义不一致的情况下对字义的平均反应时最长；字色和一致和不一致对被试反应时长短有显著性差异。其结果证明了Stroop等人的实验研究，证明了经典色词Stroop效应的存在。

关键词 Stroop效应 反应时 字色

1 引言

1.1 stroop效应简述

stroop效应，又叫斯特普效应。是指字义对字体颜色的干扰效应。一般认

西南大学心理学部学生实验报告

姓 名

王倩

学 号 222012306011022 专 业 课 程 实验心理学

心理学（师范）

年 级 2012级 实验时间 2013.11.29 成 绩

同组人姓名 吴韩雨舸、陈妮莎

Stroop效应实验

王倩

（西南大学心理学部，重庆，400715）

1

西南大学心理学部学生实验报告

摘 要

本实验通在字义、字色一致和不一致条件下的字义、字色判断任务来验证经典色词Stroop效应。本实验以西南大学心理学部本科2012级54名同学作为被试，给被试呈现字色和字义一致和不一致的词语，被试在字义和字色一致和不一致的情况下按不同的按键来对字义和字色做出反应。系统自动记录反应时和准确性。结果显示，在字色和字义一致的情况下，被试对字义和字色的判断平均反应时相差不大；而在字色和字义不一致的情况下对字义的平均反应时最长；字色和一致和不一致对被试反应时长短有显著性差异。其结果证明了Stroop等人的实验研究，证明了经典色词Stroop效应的存在。

关键词 Stroop效应 反应时 字色

1 引言

1.1 stroop效应简述

stroop效应，又叫斯特普效应。是指字义对字体颜色的干扰效应。一般认

塞 曼 效 应

1896年塞曼发现，光源放在磁场内时，所发射的光谱分裂成几条，而且分裂的谱线是偏振的。接着洛伦兹防系用经典电磁理论对分裂成三条谱线（在垂直于磁场方向观察）的情形作了解释。进一步的研究发现，大多数谱线的塞曼分裂为多于三条，习惯上称前一种谱线分裂为正常塞曼效应，后一种谱线分裂为反常塞曼效应。历史上对反常塞曼效应的理论研究，促进了电子自旋概念的引入，从而推进了量子理论的发展。现今，量子力学已对反常塞曼效应作出了满意的解释。

塞曼效应证实了原子具有磁矩和空间量子化效应。从塞曼效应的实验数据可以推断有关能级分裂情况，确定量子数和朗德因子g，从而可获得有关原子态的重要信息，故塞曼效应是研究原子结构的重要方法之一。

本实验的主要目的是用法布里-珀罗标准具研究塞曼效应.观察Hg5461?谱线的分裂现象以及它们的偏振状态,并通过摄谱及测量,确定电子的荷质比

e值. m原 理

一 塞曼效应原理概述

塞曼效应的产生是由于原子磁矩与磁场作用的结果.在忽略很小的核磁矩的情况下,原子的总磁矩等于电子的轨道磁矩和自旋磁矩之和.电子具有的轨道总角动量Pl及自旋总角动量Ps 的数值分别为: Pl?l(l?1)hh