司 今（jiewaimuyu@126.com）
【【陀螺—上帝擲出的骰子】“磁光效應”散發(fā)的思考】http://toutiao.com/group/6507374281029059075/?iid=15906422033&app=explore_article×tamp=1515424183&tt_from=copy_link&utm_source=copy_link&utm_medium=toutiao_ios&utm_campaign=client_share
磁光效應是指強磁場對光和物質的相互作用會產(chǎn)生影響，即處于磁化狀態(tài)的物質與光之間發(fā)生相互作用而引起的各種光學現(xiàn)象，它包括“法拉第效應”、“克爾磁光效應”、“塞曼效應”和“科頓-穆頓效應”等，這些效應均起源于物質的磁化，反映了光與物質磁性間的聯(lián)系。
我仔細研讀了這幾種磁光效應，說明一個問題，光通過物質磁場空間時會產(chǎn)生運動變化；現(xiàn)代物理學在定性光子運動具有“波粒二象性”的同時，還指出光子有自己的自旋角動量，且是一種不帶電的中性粒子，那么，這就使我產(chǎn)生了困惑：光子是中性粒子，它為什么會與磁性物質產(chǎn)生物理效應呢？
我們知道，磁場對粒子運動的影響不外乎二種方式：
1、粒子帶有電性，如電子、質子等都可以在磁場空間產(chǎn)生洛倫茲運動；
電子洛倫茲運動
2、粒子帶有磁性，如電中性的中子，由于它有自旋磁矩性，故也可以在磁場中產(chǎn)生一定的運動變化（因中子自旋磁矩很小，故磁場對它的影響也表現(xiàn)得很微弱）。
三夸克組成的中子
對于電子、中子在磁場中為什么會產(chǎn)生運動變化？我們可以通過自旋磁陀螺在磁場中的運動變化相比擬，并給予“直觀”地理解；現(xiàn)實中，量子力學也是這么比擬著做的。
自旋磁電子
但對于光子，它既然沒有電性，那么，它受磁場影響的“效應”就只能來自于它可能有磁性存在。
我們知道，有磁性的粒子必有自旋性，那么，為什么粒子磁性總與其“自旋”相伴而生呢？
難道說“粒子自旋可以產(chǎn)生磁場效應”嗎？
如果真是這樣，那么，整個微觀粒子世界與宏觀宇宙星體就有相通的運動規(guī)律可循，即它們都有自旋和自旋磁場存在，它們的相互“糾纏”性均來自于它們自旋所產(chǎn)生的自旋磁場效應，它們的運動都會受到空間磁場的影響而產(chǎn)生變化......
星體自旋與磁場
如此說來，量子力學所描述的自旋磁粒子運動的思路與方法也可以被推廣到宇宙自旋磁星體的運動中去，那么，這不但將量子力學從“微觀世界”中解放出來，還會為以描述宏觀星體運動為“己任”的愛因斯坦廣義相對論與量子力學的相互兼容找到了一個可行的方案和方向......
磁陀螺在磁場中運動
我的“自旋場理論”就是想從研究自旋磁陀螺在磁場中的運動規(guī)律出發(fā)，然后用這些規(guī)律去嘗試性地揭示量子力學中的自旋“精靈”們的運動，同時還想將宏觀自旋星體的運動也納入這一研究“比擬”范圍，從而為尋求微觀世界與宏觀星體的共同規(guī)律打開一扇相通、相融之門！
自旋的磁陀螺、磁電子、磁地球繞中心磁體的運動比較
——至于結局如何，暫不多論！
我這里只想熱忱地邀請對此議題感興趣的老師和朋友們參與這方面的交流、探討和探索中來！
梵高的星空
仰望星空，人性之大美；
腳踏實地，人品之光輝；
廣泛交流，人心之睿智；
不懈追求，人生之意義......
光粒子折射
置于外磁場中的物體，在光與外磁場作用下，其光學特性（如吸光特性，折射率等）發(fā)生變化的現(xiàn)象。包括塞曼效應、磁光法拉第效應、科頓-穆頓效應和磁光克爾效應等，這些效應均起源于物質的磁化，反映了光與物質磁性間的聯(lián)系。
物質對光的吸收
1、法拉第效應：1845年由M.法拉第發(fā)現(xiàn)。當線偏振光（見光的偏振）在介質中傳播時，若在平行于光的傳播方向上加一強磁場，則光振動方向將發(fā)生偏轉，偏轉角度ψ與磁感應強度B和光穿越介質的長度l的乘積成正比，即ψ＝VBl，比例系數(shù)V稱為費爾德常數(shù)，與介質性質及光波頻率有關。偏轉方向取決于介質性質和磁場方向。上述現(xiàn)象稱為法拉第效應或磁致旋光效應。該效應可用來分析碳氫化合物，因每種碳氫化合物有各自的磁致旋光特性；在光譜研究中，可借以得到關于激發(fā)能級的有關知識；在激光技術中可用來隔離反射光，也可作為調制光波的手段。
法拉第光旋效應
2、科頓-穆頓效應：1907年A.科頓和H.穆頓首先在液體中發(fā)現(xiàn)。光在透明介質中傳播時，若在垂直于光的傳播方向上加一外磁場，則介質表現(xiàn)出單軸晶體（見雙折射）的性質，光軸沿磁場方向，主折射率之差正比于磁感應強度的平方。此效應也稱磁致雙折射。W.佛克脫在氣體中也發(fā)現(xiàn)了同樣效應，稱佛克脫效應，它比前者要弱得多。當介質對兩種互相垂直的振動有不同吸收系數(shù)時，就表現(xiàn)出二向色性的性質，稱為磁二向色性效應。
科頓-穆頓效應
3、克爾磁光效應：入射的線偏振光在已磁化的物質表面反射時，振動面發(fā)生旋轉的現(xiàn)象，1876年由J.克爾發(fā)現(xiàn)?？藸柎殴庑謽O向、縱向和橫向三種，分別對應物質的磁化強度與反射表面垂直、與表面和入射面平行、與表面平行而與入射面垂直三種情形。極向和縱向克爾磁光效應的磁致旋光都正比于磁化強度，一般極向的效應最強，縱向次之，橫向則無明顯的磁致旋光。克爾磁光效應的最重要應用是觀察鐵磁體的磁疇（見磁介質、鐵磁性）。不同的磁疇有不同的自發(fā)磁化方向，引起反射光振動面的不同旋轉，通過偏振片觀察反射光時，將觀察到與各磁疇對應的明暗不同的區(qū)域。用此方法還可對磁疇變化作動態(tài)觀察。
克爾效應
4、塞曼效應：塞曼效應是物理學史上一個著名的實驗。荷蘭物理學家塞曼在1896年發(fā)現(xiàn)把產(chǎn)生光譜的光源置于足夠強的磁場中，磁場作用于發(fā)光體使光譜發(fā)生變化，一條譜線即會分裂成幾條偏振化的譜線，這種現(xiàn)象稱為塞曼效應。
塞曼效應
塞曼效應也是繼法拉第磁效致旋光效應之后發(fā)現(xiàn)的又一個磁光效應。這個現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是對光的電磁理論的有力支持，證實了原子具有磁矩和空間取向量子化，使人們對物質光譜、原子、分子有更多了解，特別是由于及時得到洛侖茲的理論解釋，更受到人們的重視，被譽為繼X射線之后物理學最重要的發(fā)現(xiàn)之一。
