Трактат об электричестве и магнетизме. Том 2.

Мы можем ожидать лучшего результата, заставив падать на стрелку циркулярно поляризованный свет: правополяризованный - на один конец и левополяризованный - на другой, ибо в некотором смысле про эти два вида света можно сказать, что они относятся друг к другу как полюса магнита. Однако даже здесь эта аналогия несовершенна, поскольку при объединении два луча не нейтрализуют друг друга, а дают плоскополяризованный луч.

Фарадей, который был знаком с методом изучения напряжений, производимых поляризованным светом в прозрачных твёрдых телах, проделал много экспериментов в надежде обнаружить какое-либо воздействие на поляризованный свет при его прохождении через среду, где существует электролитическая проводимость или диэлектрическая индукция ¹. Однако он не смог обнаружить никаких воздействий такого рода, хотя эксперименты производились в оптимальных - для обнаружения эффектов натяжения - условиях, а именно: электрическая сила или ток образовывали с направлением луча прямой угол, а с плоскостью поляризации - угол сорок пять градусов. Фарадей, варьируя эти эксперименты многочисленными способами, так и не открыл никакого воздействия на свет, обусловленного электролитическими токами или статической электрической индукцией.

¹Experimental Researches, 951-954 and 2216-2220.

Однако он преуспел в установлении связи между светом и магнетизмом; эксперименты, в которых он это сделал, описаны в девятнадцатой серии его «Экспериментальных исследований». Это открытие Фарадея будет взято нами в качестве отправной точки для дальнейшего углубления в природу магнетизма, и поэтому мы опишем явление, которое он наблюдал.

807. Луч плоскополяризованного света пропускается через прозрачную диамагнитную среду, а плоскость его поляризации на выходе из среды устанавливается путём наблюдения положения анализатора, при котором луч отсекается. Затем прикладывается магнитная сила, которая действует таким образом, что направление магнитной силы внутри прозрачной среды совпадает с направлением луча. Свет тотчас же появляется вновь, но при повороте анализатора на определённый угол свет опять отсекается. Это показывает, что действие магнитной силы состоит в повороте плоскости поляризации вокруг луча, взятого в качестве оси, на определённый угол, измеряемый углом, на который надо повернуть анализатор, чтобы отсечь свет.

808. Угол, на который поворачивается плоскость поляризации, пропорционален:

(1). Расстоянию, которое луч проходит внутри среды. Следовательно, плоскость поляризации меняется непрерывно от её положения на входе до её положения на выходе.

(2). Величине составляющей магнитной силы в направлении луча.

(3). Степень вращения зависит от природы среды. До сих пор не наблюдалось никакого вращения, когда средой являлся воздух или любой другой газ.

Эти три утверждения объединяются в одно, более общее, которое гласит, что угловое вращение численно равно величине, на которую возрастает магнитный потенциал от точки, где луч входит в среду, до точки, где он выходит из неё, умноженной на коэффициент, который для диамагнитных сред обычно положителен.

809. В диамагнитных веществах вращение плоскости поляризации происходит в направлении, в котором должен циркулировать ток, создающий магнитную силу, направленную так же, как и действительно существующая в среде магнитная сила.

Вердье (Verdet), однако, обнаружил, что в некоторых ферромагнитных средах (например, сильный раствор перхлорида железа в древесном спирте или в эфире) вращение происходит в направлении, противоположном току, который создавал бы магнитную силу.

Это показывает, что различие между ферромагнитными и диамагнитными веществами не возникает просто из «магнитной проницаемости», которая в одном случае больше, а в другом меньше, чем у воздуха; свойства этих двух классов тел действительно противоположны.

Способность, приобретаемая веществом под действием магнитного поля поворачивать плоскость поляризации света, неточно пропорциональна его диамагнитной или ферромагнитной намагниченности. В действительности есть исключения из того правила, что вращение положительно для диамагнитных и отрицательно для ферромагнитных веществ, поскольку нейтральный хромат соды является диамагнитным, но производит отрицательное вращение.