約翰·克爾 (物理學家)

約翰·克爾（英語：John Kerr FRS 1824年12月17日—1907年8月15日）是一位蘇格蘭物理學家、電光學先驅。為紀念他的貢獻，由他發現的物質在外電場作用下光學性質發生變化的效應被稱為克爾效應。

約翰·克爾
約翰·克爾（1860年托馬斯安南（英語：Thomas Annan）拍攝）
出生	(1824-12-17)1824年12月17日 蘇格蘭阿德羅森
逝世	1907年8月15日(1907歲—08—15)（82歲） 蘇格蘭格拉斯哥
知名於	克爾效應、磁光克爾效應

生平與貢獻

1824年，約翰·克爾生於蘇格蘭阿德羅森（英語：Ardrossan）。1841年至1846年間他在格拉斯哥上學，1849年時在位於愛丁堡的蘇格蘭自由教會神學院學習。從1857年開始，他回到位于格拉斯哥的自由教會培訓學院（英語：Free Church Training College）教授數學課程。1907年克爾在格拉斯哥去世，享年82歲。^[1][2]

約翰·克爾最重要的貢獻是在1875年發現了靜電場下固體和液體介電質的雙折射現象，即克爾效應^[3][4]。發生克爾效應時，介質中尋常光與非尋常光的折射率差值與電場強度平方成正比例關係。克爾還證明了外部磁場也對物質產生類似的效果，即磁光克爾效應^[5][6]。後來，物理學家在這一基礎上，使用雷射中的電場實現了交流克爾效應^[1]。

克爾的實驗中使用的「克爾盒（Kerr cell）」是一種充滿具有較強克爾效應介質的容器。通過改變施加於介質的電場，可以改變光在其中的傳播特性。由於克爾效應中，介質對電場的響應時延很小，因此這種方法可以用於實現高速快門和電光調製（用電信號調製透過介質的光信號）。1928年，卡若勒斯（德語：August Karolus）和米特爾施泰特（英語：Mittelstaedt）兩人利用克爾效應完成了 10 MHz 的電光調製和較高精度的測量。在此之前，電光調製只能在 10 kHz 左右進行。克爾的原始克爾盒是一個玻璃塊，現代的克爾盒則更常用液體如硝基苯填充^[1]。

另外，克爾還是英國早期的米制支持者。^[1][7]

榮譽

• 格拉斯哥大學榮譽法學博士（1864年）
• 皇家學會會士（1890年）
• 皇家學會皇家獎章（1898年）
• 列於公費名錄（英語：Civil list）（1902年）

參考資料

1. 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. （原始內容 (PDF)存檔於2011-07-18）.
7. See Kerr, J. (1863) The Metric System, Its Prospects in this Country, Effingham Wilson (publisher)

延伸閱讀

• Obituaries:
  • The Times, 19 August 1907, 12c
  • k., C. G. The Rev. Dr. John Kerr, F.R.S. Nature. 1907-10-03, 76 (1979): 575–576. Bibcode:1907Natur..76..575C. doi:10.1038/076575a0.
• Gray, Robert C. The Rev. John Kerr, F.R.S., Inventor of the Kerr Cell. Nature. 1935-08-17, 136 (3433): 245–247 [2018-11-11]. Bibcode:1935Natur.136..245G. doi:10.1038/136245a0. （原始內容存檔於2012-10-26）.
• Green, G.; Lloyd, J. T. Kelvin's Instruments and the Kelvin Museum. Glasgow: University of Glasgow. 1970: 55–56. ISBN 0-85261-016-5.

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.

• Kerr, John (1867) An Elementary Treatise on Rational Mechanics, William Hamilton (publisher)
• Steele, R. rev. Anita McConnell (2004) "Kerr, John (1824–1907) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）", Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press. Retrieved 19 June 2005 需要訂閱或英國公共圖書館會員資格
• 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. （原始內容 (PDF)存檔於2011-07-18）.

外部連結

• John Kerr （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• Biography of John Kerr （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）