> Електромагнітна природа світла і речовини дозволяють припустити, що оптичні властивості речовини повинні змінюватися при його внесенні в електричне і магнітне поле. Дійсно, такі зміни були виявлені на досвіді. Спочатку Фарадей в 1846 році відкрив магнітооптичне явище - обертання площини поляризації світла в магнітному полі. Вперше Керр в 1875 році вдалося спостерігати, що деякі ізотропні речовини, будучи поміщені в електричне поле, стають двупреломляющих з «оптичними осями», паралельними силовими лініями, тобто речовина, поміщена в однорідне електричне поле, набуває властивостей одноосного кристала з оптичною віссю, паралельної електричним силовим лініям. Це «Електрооптичного явище» тепер носить ім'я його відкривача (PS Керр (1824-1907г.г У 1877 році той же Керр виявив, що намагнічене залізне дзеркало інакше відображає поляризоване світло, чим не намагнічене. Надалі були відкриті й інші електрооптичні і магнітооптичні явища.
Електрооптичний ефект Керра полягає в тому, що багато ізотропні тіла при введенні в постійне електричне поле стають оптично анізотропними. Вони починають поводитися подібно одноосьовим двупреломляющих кристалам, оптична вісь яких паралельна прикладеному електричному полю.
Сам Керр спостерігав це явище спочатку на склі, вводимом в електричне поле. У цьому випадку, а також у випадку всіх інших твердих тіл оптична анізотропія може бути вторинним явищем, а саме може виникати в результаті механічних деформацій, вироблених електричним полем. Проте подальші дослідження самого Керра та інших вчених показали, що явище спостерігається також в рідинах і навіть в газах, де механічна анізотропія виключена. Крім того, «чистий ефект Керра» можна відокремити від ефекту, викликаного механічними деформаціями, досліджуючи явище в змінних полях: при раптовому включенні або виключенні електричного поля механічні деформації виникають і зникають не відразу, а з деякою затримкою, тоді як явище Керра в чистому вигляді (спостережуване в рідинах і газах) відбувається практично безінерційний.
Як і всяке подвійне переломлення, ефект Керра можна виявити, поміщаючи між схрещеними Миколи і плоским конденсатором, заповнений досліджуваним речовиною (рис. 1).
Рис. 1. Схема для спостереження ефекту Керра
Монохроматичне світло, зібраний лінзою L в паралельний пучок, поляризується Николем N1, проходить між двома паралельними металевими пластинками K (званими «конденсатором Керра») і через другий николь N2, схрещений з першим. Для отримання максимального ефекту, площина пропускання N1 повинна становити кут в 45 ° градусів з силовими лініями поля. Якщо обидві металеві пластинки До знаходяться при одному і тому ж потенціалі, і якщо середу, укладена між ними, изотропна, то світло не пройде через N2. Однак, якщо до пластин До докладено електростатичне поле, то середу між ними стає двоякопреломляющіе, тобто складові світлового вектора, паралельна і перпендикулярна силовим лініям, проходять через неї з різною швидкістю. Світло тому виходить з До еліптично поляризованим, і частина його може пройти через N2. Ефект не залежить від напрямку поля і тому подвоюється, якщо, поставивши дзеркало перед N2, змусити світло пройти ще раз через К. по зсуву інтерференційних смуг можна обчислити ne -n ??і n 0 -n.
Першим речовиною, яке було досліджено Керром, був шматок скла з упаяними в нього кінцями обмотки індукційної котушки. За викликуваним оптичними властивостями прикладена поле виявилося еквівалентним механічного розтягування скла, спрямованому уздовж силових ліній, тобто скло робилося подібним позитивному кристалу 1, наприклад кварцу.
В інших твердих тілах, наприклад в каніфолі, ефект був зворотним, тобто вони вели себе як скло, стисле уздовж силових ліній, як, наприклад, ісландський шпат.
Ефект з'являвся не одночасно з додатком поля, а вимагав іноді декількох секунд (у разі скла навіть близько? хвилини), щоб досягти повної величини. Такий же час протікало між вимиканням поля і зникненням подвійного променезаломлення.
Це запізнення в появу і зникнення ефекту призвело до різних гіпотез про його природу. Здавалося правдоподібним, що він був обумовлений натягу, викликаними полем в склі, так як вже з роботи Вольта добре відомо, що «діелектрик в зарядженому скляному конденсаторі збільшується в об'ємі і піддається електричним натяг».
Інша гіпотеза пояснювала ефект підвищенням температури, викликаної електричну провідність речовини.
Сам Керр був, однак переконаний, що відкритий ним ефект не може бути пояснений чисто механічними або термічними причинами. Він почав тому дослідження мало в'язких рідин, в яких полем не могли бути викликані скільки-небудь значні натягу. Він відразу ж виявив ефект в цілому ряді рідин. У деяких, як, наприклад,...
