Enseñanza

 

Aparato para la medición del efecto Faraday

 

S. Galindo y S. Cruz¹

 

Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares Apartado Postal 18-1027, 11801 México D.F., México.

¹ Programa de Ciencia de Materiales UAEM, Colonia Tollocan, 50120 Toluca Edo. Mex., México.

 

Recibido el 25 de septiembre de 2001.
Aceptado el 1 de febrero de 2002.

 

Resumen

Se describe un aparato de demostración del efecto Faraday para un laboratorio de licenciatura. Las principales características del instrumento son: el uso de diodos emisores de luz como fuente monocromática, el empleo de un sistema de agua de enfriamiento para mantener la muestra y la bobina de campo magnético a temperatura constante y el uso de la técnica de media sombra para mediciones de rotación angular. El aparato puede ser construido con piezas de desecho.

Descriptores: Efecto Faraday; efectos magneto- ópticos; auxiliares educativos.

 

Abstract

A Faraday rotation demonstration apparatus for an undergraduate laboratory is described. The main features of the instrument are: The use of light emitting diodes as the monochromatic source, the employment of a cooling water system to keep the sample and the magnetic field coil at a constant temperature, and the use of the half shadow effect for angular rotation measurements. The apparatus can be built from scraps.

Keywords: Faraday effect; magneto-optical effects; educational aids.

 

PACS: 0150; 7820L; 3345

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Referencias

1. F. A. Jenkins and H.E. White, Fundamentals of Optics, third edition (McGrawHill, 1957).         [ Links ]

2. E. Hecht and A. Zajac, Optics, (Addison Wesley,1974)        [ Links ]

3. J. R. Meyer-Arendt, Introduction to Classical and Modern Optics, fourth edition (Prentice Hall, 1995)        [ Links ]

4. S.A. Stepanov, Sov. J. Opt. Technol. 41 (1974) 179.         [ Links ]

5. G. L. Verschuur, Hidden Attraction, The Mystery and History of Magnetism, (Oxford University Press Paperback, 1996) Chap. 12 Magnetic Fields in Space.         [ Links ]

6. B. K. Tanner, Am. J. Phys. 48 (1980) 59.         [ Links ]

7. F. Cajori, A History of Physics, (Dover, 1962)        [ Links ]

8. Newton postuló la teoría corpuscular de la luz, la autoridad de su opinión hizo difícil la aceptación de la teoría ondulatoria de la luz propuesta por Huygens (ver por ejemplo, F. Cajori, op.cit. Chap. " The eighteen century", sec. " Wave theory abandoned" p109). Los experimentos de Young reviven la teoría ondulatoria pero el peso de la opinión de Newton persiste. Fresnel redescubre el principio de interferencia 13 años después que Young y sienta las bases matemáticas de un modelo ondulatorio de la luz. La naturaleza ondulatoria finalmente es aceptada (F. Cajori, ibidem.. Chap. " The nineteen century", sec. " Wave theory" p148).

9. Desde los comienzos de su carrera científica Faraday suponía que debía haber una conexión entre la luz, la electricidad y el magnetismo. Tras de sus primeros descubrimientos sobre fenómenos electromagnéticos, Faraday dedica sus esfuerzos al estudio de la electrolisis y celdas voltáicas. En septiembre de 1845, Faraday reanudó su antigua búsqueda de evidencia sobre una posible conexión entre la luz, la electricidad y el magnetismo a raíz de una pregunta expresa de Thomson (Lord Kelvin) en una carta dirigida a el fechada el 6 de agosto de 1845. (L. P. Williams The Selected Correspondence of Michael Faraday Cambridge U.P.,1971). El 13 de septiembre de 1845 Faraday escribe en su diario," Es cuando el rayo polarizado viaja paralelo a las líneas de inducción magnética que el vidrio manifiesta su poder de afectar al rayo. Es la primera relación real entre el magnetismo y la luz, y el poder conferir fuerzas giratorias en la materia puede quizás servir así como un medio para medir la condición interna de los cuerpos en investigaciones filosóficas". (M. Faraday, Faraday' s Diary, Being the Variuos Philosophical Notes of Experimental Investigation, Vol. 4 edited by T. Martin (Bell, London 1936) nota del diario numero 7504.         [ Links ]

10. H. Hertz, "Sobre las Relaciones entre la Luz y la electricidad" en Antología de Física (Lecturas Universitarias No.9 UNAM 1971) compilador A. Noyola.         [ Links ]

11. E.M. Briggs and R.W. Peterson, Am. J. Phys 61 (1993) 186.         [ Links ]

12. M.H. Becquerel, Comp Rend 125 (1897) 679.         [ Links ]

13. C. G. Darwin and W.H. Watson, Proc. Roy. Soc 114A (1927) 474.         [ Links ]

14. L. Rosenfeld, Zeits furPhysik 57 (1930) 835.         [ Links ]

15. R. Serber, Phys Rev 41 (1932) 489.         [ Links ]

16 . J.H. Van Vleck and M.H. Hebb, Phys Rev 46 (1934) 17.         [ Links ]

17. R. C. West ed., Hanbook of Chemistry and Physics 49 ed (The Chemical Rubber Co. Ohio 1968) p C-707.         [ Links ]

18. F. J. Loeffer, Am J Phys 51 (1983) 661.         [ Links ]

19. ECG, Semiconductors Master Guide, (Phillips ECG Inc. 1986).         [ Links ]

20. D.A. Skoog and D. M. West, Análisis Instrumental (Ed. Interamericana, México 1982)        [ Links ]

21. V. Surdin, Quantum 10 (2000) 16.         [ Links ]

22. F. L. Pedrotti and P. Bandettini, Am J Phys 58 (1990) 542.         [ Links ]