в сірковуглецю, парафіновому маслі, толуолі і бензолі, подвійне переломлення було позитивним, в той час як в інших, наприклад, в оливковій олії, в сурепним, в тюленьем жиру воно було негативним. Йому вдалося встановити, що у всіх цих випадках ефект з'являвся і зникав одночасно з включенням і вимиканням поля, що добре доводило електричну природу явища.
Відкриття цього ефекту також і в рідких тілах відразу ж привернуло до нього увагу багатьох інших дослідників, і результати Керра були швидко підтверджені і розширені.
Керр зміг встановити залежність між величиною заломлення і силою електричного поля. Встановлений ним закон формулюється так: якщо np і ni показники заломлення середу в напрямках перпендикулярному і паралельному лініях сил, то різниця фаз (в радіанах) після проходження через електричне поле з напруженістю E буде:
(1)
Де довжина хвилі проходить світла, довжина шляху світла в середовищі (в см) і - так звана «постійна Керра». Остання, однак, як виявилося, залежить від речовини, довжини хвилі і температури. Цей закон Керра виправдовується з великою точністю, як це було перевірено багатьма дослідниками. Нечисленні винятки довелося пояснити помилками в методах спостереження, так як вони не підтвердилися в подальших дослідженнях. У сероуглероде Шомон знайшов, що показник ступеня Е дорівнює 2,0045, і зробив висновок, що закон Керра для хімічно чистого сірковуглецю вірний. Це ж підтвердилося і для неполярного непровідного сірковуглецю. Але для деяких полярних рідин при великих напруженостях поля були знайдені незначні відхилення. Відхилення від закону Керра в сильних полях були виявлені і для ряду кристалів.
2. Методи експериментального визначення постійної Керра (В)
Щоб визначити В для даної довжини хвилі, температури і середовище потрібно, як показує рівняння (1), виміряти E, l і D. Переписане для експериментально вимірюваних величин, рівняння (2), у разі елемента Керра у вигляді двох плоскопаралельних пластин на відстані a, буде:
(2)
де напруга, прикладена до елементу.
Різні методи визначення В виявилися, таким чином, наслідком удосконаленої техніки вимірювань потенціалу на елемента (особливо відстані між пластинами і поправок на силу поля в їх кінцях) і еліптичної поляризації вихідного світла.
Взагалі, установки розділяються на два типи в залежності від того, чи є речовина провідником, чи ні. Якщо воно провідник, то застосовується дещо видозмінений метод Керра, якщо воно напівпровідник, - то метод, вперше запропонований де кучері 2, по якому постійна Керра виражається через уже відому постійну якого-небудь іншого речовини.
У першому методі бажана довжина хвилі виділяється світлофільтром або монохроматором; в найбільш чисто зроблених роботах елемент Керра поміщається в термостаті. Віконця в кюветі елемента повинні бути вільні від всяких механічних напружень, щоб при виключенні поля не було достатнього подвійного променезаломлення. Металеві пластини елемента робляться зазвичай плоскими і нерухомо монтуються на ізоляторах паралельно один одному. Вони повинні бути достатньої величини, щоб давати однорідне полі впродовж світлового пучка. Однорідність поля досягається також і тим, що пластини ставляться на відстані декількох міліметрів один від одного, так що необхідно визначати це відстань з великою точністю, тим більше, що в рівнянні (2) воно входить в квадраті.
Визначення ефективної довжини пластин (тобто довжини електричного поля) l також представляє труднощі внаслідок тих поправок на кінці, які повинні бути прийняті до уваги. Часто буває можливо визначити поправку на кінці експериментально, застосовуючи елементи різної довжини. Потенціал V подається зазвичай на елемент електростатичної машиною, трансформатором через випрямляч або батареєю. Величина цього потенціалу вимірюється потенціометром або електростатичним або навіть звичайним вольтметром. Рівняння (2) показує, що помилка в 1% в V призведе до помилки в 2% при визначенні В. Для більшості речовин У порівняно мало, і необхідно брати дуже велике V, щоб отримати D, доступне для вимірювань. На жаль, техніка отримання вимірювання високих електростатичних потенціалів ще не розвинена достатньою мірою, так що точність визначення У обмежується помилками у вимірі V. Насправді навіть часто користуються зворотним процесом вимірювань, застосовуючи елемент Керра в якості вольтметра для високих напруг.
Величина D, яка є мірою подвійного променезаломлення, може бути виміряна різними способами. Всі вони являють собою видозміни двох головних методів, один з яких заснований на вимірюванні зсуву темної смуги (компенсатор Бабіне 3), а інший на порі...
