Apa itu Rotator Faraday?

Rotator faraday adalah perangkat tanpa bagian yang bergerak yang mengubah polarisasi, atau sudut bentuk gelombang, cahaya yang melewatinya. Cahaya melewati udara atau bahan lain sebagai rangkaian gelombang, yang disebut radiasi elektromagnetik, dengan karakteristik medan listrik dan medan magnet. Perangkat ini bekerja berdasarkan prinsip bahwa cahaya yang melewati kristal atau bahan transparan padat akan mengubah polarisasi jika ada medan magnet.

Ditemukan oleh ilmuwan Michael Faraday pada tahun 1845, efek medan magnet pada gelombang cahaya adalah bukti pertama bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Dia menemukan bahwa mengubah kekuatan medan magnet mempengaruhi sudut polarisasi cahaya. Dinamakan Efek Faraday, ini adalah dasar untuk rotator, yang menggunakan efek eksperimental dalam perangkat praktis.

Cahaya yang melewati banyak bahan, termasuk kaca dan air, dapat mempengaruhi sudut polarisasi tanpa menggunakan medan magnet. Efek ini disebut polarisasi optik, dan produsen kacamata memanfaatkannya dengan memproduksi lensa yang menghalangi sudut terpolarisasi selain cahaya normal. Efek silau berkurang, karena cahaya yang dipantulkan dari air atau bangunan akan memiliki sudut polarisasi yang berbeda.

Untuk membangun rotator faraday, magnet mengelilingi bahan transparan. Saat cahaya melewati, medan magnet menyebabkan gelombang cahaya diubah dengan jumlah tertentu. Besarnya putaran dapat ditentukan dengan persamaan yang menggunakan kuat medan magnet, panjang kristal, dan konstanta verdet material. Konstanta ini berbeda untuk semua bahan dan berubah dengan suhu; tabel konstanta diterbitkan untuk bahan pada suhu yang berbeda.

Peralatan laser sering menggunakan rotator faraday sebagai perangkat perlindungan, untuk mencegah energi laser yang dipantulkan ke dalam unit. Ketika laser menciptakan seberkas cahaya, itu sangat koheren, yang berarti mengandung cahaya dari satu bentuk gelombang tertentu. Saat cahaya meninggalkan laser, cahaya tersebut sering dipantulkan atau melewati peralatan lain dan berpotensi sebagian cahaya dapat dipantulkan kembali ke laser. Menambahkan rotator faraday mencegah hal ini, karena cahaya yang melewati rotator terpolarisasi biasanya 45° dari sinar asli dan tidak dapat dipantulkan kembali. Sudut dapat bervariasi, tetapi lebih banyak polarisasi membutuhkan kekuatan medan magnet tambahan.

Manfaat tambahan dari rotator faraday adalah bahwa cahaya yang melewatinya dan kemudian kembali ke arah yang berlawanan tidak diputar kembali. Jika cahaya dipolarisasi 45° oleh rotator, dan kemudian mengenai cermin dan kembali, rotator akan mempolarisasikannya lagi 45°. Filter polarisasi optik, atau perangkat yang membuat derajat polarisasi tertentu untuk penggunaan laboratorium, dapat memanfaatkan efek ini. Ini bekerja dengan memantulkan sebagian cahaya kembali melalui rotator, menciptakan dua berkas cahaya yang terpolarisasi pada sudut yang berbeda.