Efek Faraday dan efek Kerr

Efek Faraday dan efek Kerr

Sebagaimana yang diketahui, cahaya tidak akan terpengaruh apa apa ketika ia bergerak dalam lingkungan medan listrik maupun manetik yang statis dalam medium linier. Namun dalam medium non-linier, terjadi interaksi antara cahaya dengan medan listrik atau magnetik yang static. Sifat ini ditunjukkan oleh Efek Faraday dan Efek Kerr.


1.Efek Faraday

Efek Faraday atau juga dapat disebut sebagai Rotasi Faraday adalah suatu interaksi antara cahaya dengan medan magnetik yang terjadi dalam suatu bahan dielektrik. Efek Faraday terjadi dan dimulai pada bidang polarisasi. Efek Faraday juga menerangkan tentang intensitas medan magnet yang dapat memutarkan bidang cahaya terpolarisasi. Dimana besarnya sangat dipengaruhi oleh intensitas medan magnetik pada arah perjalanan cahaya.

Bukti yang menguatkan bahwa ada hubungan cahaya dengan elektromagnetik adalah terlihat dari sifat radiasi elektromagnetik. Dimana radiasi elektromagnetik tersebut membawa atau mengandung energi serta momentum didalamnya, yang dapat dilepaskan untuk dipindahkan ketika berinteraksi dengan materi atau bahan.

Efek Faraday sendiri dihasilkan karena adanya resonansi ferromagnetic. Resonansi ferromagnetic disini dapat diartikan resonansi yang disebabkan dari cahaya yang mengenai bahan dielektrik sehingga menyebabkan resonansi dari bahan tersebut (feromagnetic=bahan dengan sifat magnet yang sangat kuat), dimana hal ini terlihat jelas dan dibuktikan dengan adanya alat pendeteksi (tensor). Resonansi ini menyebabkan, berkas gelombang terbagi menjadi dua (terpolarisasi secara serkuler). Seharusnya setelah melewati medium dan mencapai medium yang normal (medium awal sebelum mengalami resonansi), dua berkas tersebut akan bersatu kembali, tetapi karena terjadi perbedaan kecepatan propagasi dengan kesetimbangan fase, yang berakibat kepada rotasi sudut polarisasi linier. Hubungan antara sudut rotasi polarisasi dan medan magnetik pada bahan diamagnetik adalah:

Sedangkan untuk memungkinkan terbentuknya rotator Faraday, yang merupakan komponen utama dari isolator Faraday, dapat ditentukan dengan memilih bahan dengan memilki nilai konstantaVerdet positif yang tinggi. konstantaVerdet positif menunjukkan rotasi L (berlawanan arah jarum jam), yaitu ketika penjalaran gelombangnya paralel terhadap medan magnetik dan rotasi R (searah jarum jam) ketika arah penjalarannya anti paralel.


2.Efek Kerr
Prinsip Efek Kerr adalah ketika suatu sinar laser (pada sinar laser efekk kerr dapat terlihat jelas karena berkas cahaya yang sangat kuat) dipantulkan dari sebuah titik magnetik, polarisasinya akan diputar searah atau berlawanan arah dengan arah jarum jam, tergantung dari orientasi medan magnetiknya.

Efek Kerr terbagi atas: (1) Efek Kerr Elktro Optik (2) Efek Kerr Optik
2.1. Efek Kerr Elektro Optik
Merupakan peristiwa perubahan indeks bias retraktif dari suatu bahan yang disebabkan karena pengaruh medan listrik, secara matematis dapat dinyatakan:

Efek Kerr Elektro Optik berbeda dengan Efek Pockel, dimana Efek Pockel perubahan indeks bias retraktif hanya berbanding lurus dengan kuadrat kekuatan medan listrik. Sedangkan pada Efek Kerr Elektro Optik berbanding lurus dengan medan secara keseluruhan.

2.2. Efek Kerr Optikal
Merupakan keadaan dimana medan listrik hanya dihasilkan oleh gelombang elektromagnetik cahaya. Sehingga perubahan indeks retraktif bahan hanya dipengaruhi oleh medan listrik yang berasal dari gelombang elektromagnetik cahaya. Sehingga Variasi dari indeks refraktif yang dihasilkan menyebabkan efek optik non-linier dari modulasi yang dapat mengarahkan fokus dan fasenya sendiri.