韦尔代常数

韦尔代常数（英语：Verdet constant）是一个光学常数，用以描述某特定物质中的法拉第效应强度^[1]。对于平行于光路的恒定磁场，可以通过下式计算^[2]：

${\displaystyle \theta =VBL}$

其中${\displaystyle \theta }$是起始极化和终止极化之间的角度，${\displaystyle V}$是韦尔代常数，${\displaystyle B}$是磁通密度的强度，${\displaystyle L}$是材料中的路径长度。

韦尔代常数对大部分物质来说是极小且与波长相关的，它在含有顺磁性离子（如铽离子）的物质中强度最强。韦尔代常数的最大实验值是在掺杂的密火石玻璃或铽镓石榴红（英语：Terbium gallium garnet）晶体（TGG）中被找到，这个材质有极佳的透光度，并且能够在相当的程度上抵抗激光光的破坏。然而，原子蒸气的韦尔代常数在某些情况下可以比TGG还要大上几个数量级^[3]，但仅限在非常窄的波长区间内。杜伦大学的原子与分子研究团队表示，碱金属蒸气因此可作为光学隔离器（也就是光的二极管）^[4]。

法拉第效应具有着色性质（chromatic，意指和波长相关）；因此，韦尔代常数在相当程度上是波长的函数。在波长为632.8奈米时，TGG中的韦尔代常数是 -134 rad/T‧m，在波长为1064奈米时，这个值掉到-40 rad/ T‧m^[5]。这个现象表示，在某个波长下依某旋光性而制作的仪器，会在较常的波长下表现出低得多的旋光度。许多法拉第旋光器和隔离器可以借由改变TGG棒插入磁场仪器的角度而加以调整。经由这个方式，仪器便可以在设计的范围内针对不同频率的激光光束进行调频校正。真正的宽频光源(例如超短脉冲激光或是调频震荡激光)不会在整个波长频谱中看到一样的旋光性。

命名

韦尔代常数以法国物理学家埃米尔·韦尔代（英语：Émile Verdet）(Émile Verdet)的姓来命名。

参见

• 物理学主题

• 磁光效应
• 光学隔离器