约翰·克尔 (物理学家)

苏格兰物理学家

约翰·克尔(英語:John Kerr FRS 1824年12月17日-1907年8月15日)是一位苏格兰物理学家电光学先驱。为纪念他的贡献,由他发现的物质在外电场作用下光学性质发生变化的效应被称为克尔效应

约翰·克尔
John Kerr (physicist).jpg
约翰·克尔(1860年托马斯安南英语Thomas Annan拍摄)
出生(1824-12-17)1824年12月17日
苏格兰阿德罗森
逝世1907年8月15日(1907歲-08-15)(82歲)
苏格兰格拉斯哥
知名于克尔效应磁光克尔效应
科学生涯

生平与贡献编辑

1824年,约翰·克尔生于苏格兰阿德罗森英语Ardrossan。1841年至1846年间他在格拉斯哥上学,1849年时在位于爱丁堡的苏格兰自由教会神学院学习。从1857年开始,他回到位于格拉斯哥的自由教会培训学院英语Free Church Training College教授数学课程。1907年克尔在格拉斯哥去世,享年82岁。[1][2]

约翰·克尔最重要的贡献是在1875年发现了静电场下固体和液体电介质双折射现象,即克尔效应[3][4]。发生克尔效应时,介质中寻常光与非寻常光的折射率差值与电场强度平方成正比例关系。克尔还证明了外部磁场也对物质产生类似的效果,即磁光克尔效应[5][6]。后来,物理学家在这一基础上,使用激光中的电场实现了交流克尔效应[1]

克尔的实验中使用的“克尔盒(Kerr cell)”是一种充满具有较强克尔效应介质的容器。通过改变施加于介质的电场,可以改变光在其中的传播特性。由于克尔效应中,介质对电场的响应时延很小,因此这种方法可以用于实现高速快门和电光调制(用电信号调制透过介质的光信号)。1928年,卡若勒斯德语August Karolus和米特尔施泰特(英語:Mittelstaedt)两人利用克尔效应完成了 10 MHz 的电光调制和较高精度的测量。在此之前,电光调制只能在 10 kHz 左右进行。克尔的原始克尔盒是一个玻璃块,现代的克尔盒则更常用液体如硝基苯填充[1]

另外,克尔还是英國早期的米制支持者。[1][7]

荣誉编辑

参考资料编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Steele (2004)
  2. ^ Lewis, E. P. (Editor), The Effects of a Magnetic Field on Radiation (1900), New York: American Book Company, page 64
  3. ^ John Kerr LL.D. A new relation between electricity and light: Dielectrified media birefringent. Philosophical Magazine. Series 4. 1875, 50 (332): 337–348. 
  4. ^ John Kerr LL.D. A new relation between electricity and light: Dielectrified media birefringent (Second paper). Philosophical Magazine. Series 4. 1875, 50 (333): 446–458. 
  5. ^ Kerr, John. On Rotation of the Plane of the Polarization by Reflection from the Pole of a Magnet. Philosophical Magazine. 1877, 3: 321. doi:10.1080/14786447708639245. 
  6. ^ Weinberger, P. John Kerr and his Effects Found in 1877 and 1878 (PDF). Philosophical Magazine Letters. 2008, 88 (12): 897–907. Bibcode:2008PMagL..88..897W. doi:10.1080/09500830802526604. (原始内容 (PDF)存档于2011-07-18). 
  7. ^ See Kerr, J. (1863) The Metric System, Its Prospects in this Country, Effingham Wilson (publisher)

延伸阅读编辑

See also Green, George. Kelvin's Instruments and the Kelvin Museum. American Journal of Physics. March 1972, 40 (3): 496–497. Bibcode:1972AmJPh..40..496G. doi:10.1119/1.1986598. 

外部链接编辑