YOI 773：往復させると旋光は戻りファラデー回転は二倍になり、光を一方通行にできるのは後者だけ

論文773 の記録のページです。住所（YOI）は https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/773 で、論文の本文は下の PDF にあります。ファイルは自分で用意した置き場所（https://yamagishi.sakuraweb.com）に置き、日付の証拠（.ots）を添えています。Zenodo でも公開しています（DOI：10.5281/zenodo.23015267）。

本文のサイトの記事は、これから順に公開します。

@misc{yamagishi2026yoi773,
  author = {Yamagishi, Yuuki},
  title = {On a Round Trip, Optical Rotation Undoes Itself and Faraday Rotation Doubles, and Only the Latter Can Make Light One-Way},
  year = {2026},
  howpublished = {YOI: https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/773},
  doi = {10.5281/zenodo.23015267},
  note = {Preprint, edition 1}
}

日付の証拠（OpenTimestamps）

2026年10月1日に、2 本の PDF の指紋（SHA-256）をまとめて OpenTimestamps に送り、ビットコインのブロック 969440・969456・969461 に記録されました（2026年10月01日 19:28（日本時間））。この .ots があれば、PDF がその時点で存在したことを、このサイトや運営者を信用しなくても、誰でも確かめられます。

書誌

要旨

偏光の向きを回す素子には、物質そのものが回す旋光と、磁場の中で回るファラデー回転がある。片道で見るとどちらも同じように回す。行って戻ったときの回転と、光を一方向にだけ通す働きを数える。新しい定理も法則も主張しない。

第一に、往復すると、旋光は戻る。片道 $45$ 度が、往復で $\mathbf{0.000000}$ 度（第2節）。

第二に、往復すると、ファラデー回転は倍になる。片道 $45$ 度が、往復で $\mathbf{90.000000}$ 度（第2節）。

第三に、これが本稿の芯である。光を一方通行にできるのは、ファラデー回転だけである。偏光子ではさむと、戻りの透過はファラデーで $0$、旋光で $\mathbf{1.000000}$（第3節）。

第四に、回転のずれが、戻りの漏れになる。ずれ $1$ 度で漏れ $3.045865\times10^{-4}$、遮断 $\mathbf{35.162894}$ dB（第3節）。

第五に、必要な長さは磁場とヴェルデ定数で決まる。$134$ rad/(T m)・$1$ T で $45$ 度に $\mathbf{5.861180}$ mm（第3節）。

第六に、分離子は、回る向きを決めているのが、進む向きに対する物質のねじれか、外から掛けた磁場の向きかである。「$45$ 度回す素子」は、どちらで回すかを言うまで、光を止められるかが決まらない（第4節）。

キーワード：偏光の回転、旋光、ファラデー回転、光アイソレータ、相反と非相反、ジョーンズ行列

Abstract

Elements that turn polarisation include optically active materials, which turn it themselves, and Faraday rotators, which turn it in a magnetic field. Seen one way, both turn light alike.The rotation after going and returning, and the ability to pass light in one direction only, are counted.No new theorem or law is claimed.

First, on a round trip, optical rotation undoes itself、$45$ degrees each way gives $\mathbf{0.000000}$ degrees round trip (Section 2).

Second, on a round trip, Faraday rotation doubles、$45$ degrees each way gives $\mathbf{90.000000}$ degrees round trip (Section 2).

Third, and this is the core. Only Faraday rotation can make light one-way、between polarisers, backward transmission is $0$ with Faraday rotation and $\mathbf{1.000000}$ with optical activity (Section 3).

Fourth, rotation error becomes backward leakage、a $1$ degree error leaks $3.045865\times10^{-4}$, an isolation of $\mathbf{35.162894}$ dB (Section 3).

Fifth, the length needed is set by field and Verdet constant、$\mathbf{5.861180}$ mm for $45$ degrees at $134$ rad/(T m) and $1$ T (Section 3).

Sixth, the separator is whether the sense of rotation is set by the material’s handedness relative to the direction of travel or by the direction of an applied magnetic field、“an element that turns light by $45$ degrees” does not say whether it can stop light until one says which (Section 4).

Keywords: polarisation rotation, optical activity, Faraday rotation, optical isolator, reciprocal and non-reciprocal, Jones matrix

版の記録

ここの PDF（倉庫の v1）は第1版（2026年9月）の原稿から作りました。ファイルは版ごとに分けて置いています（/yoi/773/v1/ の下）。中身を直すときは、このファイルを書き換えず、新しい版を足します（住所 https://www.yamagishiyuuki.com/yoi/773 はいつも最新の版を指します）。Zenodo の記録とは、Zenodo に上げる前の改訂のぶんだけ違うことがあります。

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