Experimentální metody v magneto-elektrických nesymetrických systémech

Abstract

Tato bakalářská práce se věnuje studiu homogenity magnetického pole, toho docílí pomocí Faradayova jevu. Je zaměřená na analýzu vlivu polohy permanentních magnetů na polarizaci světelného paprsku. Práce je motivována zkoumáním vakuového dvojlomu, který demonstruje interakci elektromagnetických polí s vakuovými fluktuacemi nabitých fermionů. V teoretické části je poskytnut přehled teorie magnetického dvojlomu, polarizace a magnetooptických jevů, včetně analýzy metod měření vakuového dvojlomu na základě experimentu PVLAS v Itálii. Experimentální část popisuje konstrukci optické aparatury, výběr a kalibraci komponent a konfigurace umístění magnetů. Data z jednotlivých konfigurací experimentů jsou zpracována metodami digitálního zpracování obrazu pro kvantifikaci homogenity magnetického pole. Výsledky jsou vizualizovány pomocí grafů a tepelných map. Výsledky této studie potvrzuje poznatky o vlivu magnetického pole na polarizaci světla, což je klíčové pro další výzkum v oblasti kvantové optiky a fundamentální fyziky.

This bachelor thesis is devoted to the study of magnetic field homogeneity using the Faraday effect, focusing on the analysis of the influence of the position of permanent magnets on the polarization of the light beam. The thesis is motivated by the investigation of the vacuum birefringence, which demonstrates the interaction of electromagnetic fields with vacuum fluctuations of charged fermions. The theoretical part provides an overview of the magnetic birefringence, polarization and magneto-optical phenomena, including an analysis of vacuum birefringence measurement methods based on the PVLAS experiment in Italy. The experimental part describes the design of the optical setup, the selection and calibration of the components and the configuration of the magnet placement. Data from each configuration are processed using digital image processing methods to quantify the magnetic field homogeneity, with results visualized using plots and heat maps. The results of this study confirm the knowledge of the effect of the magnetic field on the polarization of light, which is crucial for further research in quantum optics and fundamental physics.