目前,利用偏振光磁光效应进行科学研究的领域越来越多,如研究宇宙磁场、观察微观磁场结构等诸多方面。利用磁光效应原理还可制作各种光学器件和测量传感器。这些新技术往往具有以往技术无法比拟的优点。 与此同时,有些研究者利用磁光效应来研究太阳磁场。而将此原理用于对地球磁场的研究,在国内外还很少有报道。本文作者的导师李小俊副研究员提出了一种新的地球磁场测量方法,是将磁光效应原理用于对地球磁场的研究,以实现对地磁场进行三维立体成像研究,该方法克服了现有磁测方法的诸多局限性,可提高地磁场测量的效率。 本文阐述的就是地磁成像技术体系的部分实验工作,所以它的一个直接目的就是为地磁成像技术研究提供一些可靠的实验数据和行之有效的实验方案,并对该技术的实现进行探索工作。本文就我们所做的主要工作进行阐述,其中包括: 1.系统阐述了目前关于偏振光的磁致旋光效应技术的发展、应用,重点介绍磁致旋光地磁成像方法的基本工作原理及特点,以及需要进行的实验工作。 2.由于发生磁致旋光现象的入射光是偏振光,文中介绍了偏振光的产生及依据的理论——布儒斯特定律,并叙述了地表物质反射太阳光的偏振特性实验,详细分析实验结果,这对地磁成像探测器的定向具有指导作用。 3.法拉第磁光效应发生的物质基础是磁光介质,磁致旋光效应正是线偏光与该介质发生作用的结果。因此,文中介绍了磁光效应的原理,和我们所做介质磁致旋光效应实验、磁场的测量实验,并对磁致旋光参量——费尔德常数随各种因素变化的规律进行了研究。 4.我们研究的目的是:地磁成像方法最终要得到三维磁场信息。然而,要实现该方案,必须先解决磁场二维成像问题,因此我们在实验室里对局部磁场进行了二维成像实验。目前,可获取磁铁产生的局部磁场二维分布图。并计算了磁场在光线传播方向分量的平均值。