Effetto Faraday: differenze tra le versioni
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In fisica, l''''effetto Faraday''' o '''rotazione di Faraday''' è un fenomeno magneto-ottico, o una interazione tra [[luce]] e [[campo magnetico]]. La rotazione del piano di [[polarizzazione della radiazione elettromagnetica|polarizzazione]] è proporzionale alla intensità della componente del campo magnetico nella direzione del raggio luminoso.
L'effetto Faraday, un tipo di effetto magneto-ottico, scoperto nel 1845 dal fisico [[Micheal Faraday]], fu la prima evidenza sperimentale che la luce ed il magnetismo sono correlati. La base teorica di tale relazione fu sviluppata nel periodo 1860/1870 da [[James Clark Maxwell]], e nominata radiazione elettromagnetica.
Questo effetto è presente nella maggioranza dei materiali [[isolante elettrico|dielettrici]] trasparenti (inclusi i liquidi) quando sono sottoposti ad intensi campi magnetici. L'effetto Faraday è il risultato di una risonanza ferromagnetica quando la [[permeabilità magnetica|permeabilità]] o costante magnetica di una sostanza è rappresentata da un [[tensore]]. Questa risonanza causa la scomposizione delle onde in due raggi a polarizzazione circolare inversa che si propagano a velocità differenti, una proprietà nota come birifrangenza circolare. Si può considerare che i raggi si ricombinino al loro emergere dal mezzo, tuttavia a causa della differenza nelle velocità di propagazione lo fanno con una netta differenza di fase, che risulta in una rotazione dell'angolo del piano di polarizzazione lineare.
Ci sono alcune applicazioni della rotazione di Faraday negli strumenti di misura. Per esempio, l'effetto Faraday è stato utilizzato per misurare il [[potere rotatorio]] ottico delle sostanze, per la modulazione in ampiezza della luce, e per sensori a distanza dei campi magnetici.
[[image: Faraday-effect.png|thumb|right|300px]]
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*'''<math>\mathcal{V}</math>''' è la [[costante di Verdet]] del materiale. Questa costante di proporzionalità empirica (in unità di radianti per teslas per metro) varia con la lunghezza d'onda della luce e con la temperatura ed è tabulata per vari materiali.
Ad una costante di Verdet positiva corrisponde una rotazione sinistra (antioraria) quando la direzione di propagazione è parallela al campo magnetico e ad una rotazione destra (oraria) quando la direzione di propagazione è antiparallela. Perciò, se un raggio luminoso è passato attraverso un materiale e, [[riflessione (fisica)|riflesso]] all'indietro, lo riattraversa, la rotazione si raddoppia.
Alcuni materiali, quali il tirbium gallium garnet sono caratterizzati da costanti di Verdet estremamente elevate(≈-40 rad <math>T^{-1}</math> <math>m^{-1}</math>). Collocando un tondino di questo materiale in un campo magnetico intenso, si possono ottenere angoli di rotazione Faraday di oltre 0,78 rad (45°). Ciò consente la costruzione dei rotatori di Faraday, che rappresentano il componente principale degli isolatori di Faraday, dispositivi che trasmettono la luce in una direzione soltanto.
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==La rotazione di Faraday nel mezzo infrastellare==
L'effetto Faraday è imposto alla luce lungo il suo corso di propagazione dalla sua origine alla terra, dal
<math>\beta=\mathrm{RM}\lambda^2\,</math>
in cui il valore complessivo dell'effetto è caratterizzata da RM, misura di dispersione angolare. Questa a sua volta è in relazione con ''B'' e colla densità di elettroni, '''<math>n_e</math>''' , entrambi i quali possono variare lungo il cammino di
<math>\mathrm{RM}=\frac{e^3}{2\pi m^2c^4}\int_0^d n_eB</math>
in cui
: ''e'' è la [[carica elettrica|carica]] di un elettrone
: ''m'' è la [[massa]] di un elettrone
: ''c'' è la [[velocità della luce]] nel vuoto.
La rotazione di Faraday è uno strumento molto importante in astronomia per la misurazione dei campi magnetici, che possono essere stimati dalla misura di rotazione, qualora sia nota la densità di elettroni. Nel caso delle sorgenti di impulsi radio (pulsar), la dispersione causata da questi elettroni risulta in un ritardo tra gli impulsi ricevuti a lunghezze d'onda diverse, che può essere misurato in termini di densità di elettroni nello spazio ovvero di misura di dispersione.
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{{fisica}}
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[[Categoria:Ottica]]
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