臺灣博碩士論文加值系統

近年來在光學技術中，量測物質的Verdet常數，一直都很重要。本論文提出利用光學外差干涉技術來作為量測系統，量測多種液體的Verdet常數，包括了旋光性液體和非旋光性液體。本實驗的系統是結合Mach-Zehnder干涉儀光路系統、聲光調制器（AOM）以及鎖相放大器（Lock-in Amplifier）的技術。未加磁場作量測前，30分鐘裡的瞬時穩定度可達0.03°的程度。
實驗中，我們使用石英比色管來裝液體，先後量測了非旋光性的水、酒精、苯、二硫化碳。所量測到的V值與在文獻上所查到的值相當吻合，也證實了本實驗架構非常可靠。實驗中也量測旋光性液體包括葡萄糖和蔗糖溶液，結果顯示葡萄糖溶液的V值會隨著濃度而有所變化。此外，加正向磁場量到的V+值和加負向磁場量到的V-值並不相等。這可能是加正向磁場造成葡萄糖分子的形變與加負向磁場造成葡萄糖分子的形變不同。大的形變產生大的V值。蔗糖的量測也發現了V+和V-也是不相同的。

To measure the Verdet constants of the materials has been the subject of important research in the past two decades for optical technology. We propose utilizing optical heterodyne interfere technology to measure the Verdet constants of liquid, including optically active liquid and non-optically active liquid. The system of our experiment is to combine Mach-Zehnder interferometer, AOM and Lock-in Amplifier. Before the magnetic field was applied, the stability of phase angle in 30 minute had been found up to 0.03°.
In this experiment, we put the liquid samples in a quartz cuvette. The measured Verdet constants for non- optically active liquids such as water, alcohol, benzene, and carbon disulfide are consistent with the earlier articles. This shows that our experiment is quite reliable. In the measurement of glucose solution, an optically active liquid, we found that V is changed with the glucose concentration.. In addition, V+ , the values for the positive applied magnetic field, are different from V-, the values for the negative applied magnetic field. This separation might come from the deformation of glucose molecule caused by a positive magnetic field is opposite to that by a negative magnetic field . A larger deformation produced a bigger V constant. The measurement for the sucrose also shows a separation in V+ and V-.

致謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 前言 1
第二章 原理概述 4
2–1 偏極光的表示法 4
2–2 光學外差干涉原理 8
2–3 聲光調制器原理 10
2-4 法拉第效應 12
2–5 旋光性 13
第三章 實驗架構與理論推導 17
3–1 實驗架構 17
3–2 理論推導 18
第四章 實驗方法 21
4–1 光路部分 21
4–2 光偵測器部分 21
4–3 數據擷取部分 22
第五章 實驗的數據 25
5–1 磁場的量測 25
5–2 背景的量測 28
5–3 液體的量測結果 30
第六章 結論 39
參考文獻 40

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