Ο στροφέας Faraday είναι μια συσκευή χωρίς κινούμενα μέρη που αλλάζει την πόλωση ή τη γωνία κυματομορφής του φωτός που διέρχεται από αυτόν. Το φως διέρχεται από τον αέρα ή άλλα υλικά ως μια σειρά κυμάτων, που ονομάζονται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, με τα χαρακτηριστικά τόσο του ηλεκτρικού όσο και του μαγνητικού πεδίου. Η συσκευή λειτουργεί με βάση την αρχή ότι το φως που διέρχεται από ένα κρύσταλλο ή στερεό διαφανές υλικό θα αλλάξει την πόλωση εάν υπάρχει μαγνητικό πεδίο.
Ανακαλύφθηκε από τον επιστήμονα Michael Faraday το 1845, η επίδραση των μαγνητικών πεδίων στα φωτεινά κύματα ήταν η πρώτη απόδειξη ότι το φως ήταν ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Βρήκε ότι η αλλαγή της έντασης του μαγνητικού πεδίου επηρέασε τη γωνία πόλωσης του φωτός. Με το όνομα The Faraday Effect, αυτό είναι η βάση για τον στροφέα, ο οποίος χρησιμοποιεί το πειραματικό αποτέλεσμα σε μια πρακτική συσκευή.
Το φως που διέρχεται από πολλά υλικά, συμπεριλαμβανομένου του γυαλιού και του νερού, μπορεί να επηρεάσει τη γωνία πόλωσης χωρίς τη χρήση μαγνητικών πεδίων. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται οπτική πόλωση και οι κατασκευαστές γυαλιών ηλίου το εκμεταλλεύονται παράγοντας φακούς που εμποδίζουν τις πολωμένες γωνίες εκτός του κανονικού φωτός. Η επίδραση της λάμψης μειώνεται, επειδή το ανακλώμενο φως από το νερό ή τα κτίρια θα έχει διαφορετική γωνία πόλωσης.
Για την κατασκευή ενός στροφέα Faraday, ένας μαγνήτης περιβάλλει ένα διαφανές υλικό. Καθώς το φως διέρχεται, το μαγνητικό πεδίο αναγκάζει το κύμα φωτός να περιστρέφεται κατά μια συγκεκριμένη ποσότητα. Το μέγεθος της περιστροφής μπορεί να προσδιοριστεί από μια εξίσωση που χρησιμοποιεί την ένταση του μαγνητικού πεδίου, το μήκος του κρυστάλλου και τη σταθερά του υλικού. Αυτή η σταθερά είναι διαφορετική για όλα τα υλικά και αλλάζει με τη θερμοκρασία. Οι πίνακες σταθερών δημοσιεύονται για υλικά σε διαφορετικές θερμοκρασίες.
Ο εξοπλισμός λέιζερ χρησιμοποιεί συχνά έναν στροφέα Faraday ως συσκευή προστασίας, για να αποτρέψει την ανακλώμενη ενέργεια λέιζερ στη μονάδα. Όταν ένα λέιζερ δημιουργεί μια δέσμη φωτός, είναι πολύ συνεκτική, πράγμα που σημαίνει ότι περιέχει φως μιας συγκεκριμένης κυματομορφής. Καθώς το φως φεύγει από το λέιζερ, συχνά αντανακλάται ή περνά μέσα από άλλο εξοπλισμό και ενδεχομένως μέρος του φωτός θα μπορούσε να ανακλαστεί πίσω στο λέιζερ. Η προσθήκη ενός στροφέα Faraday το αποτρέπει αυτό, επειδή το φως που διέρχεται από τον στροφέα πολώνεται συνήθως 45° από την αρχική δέσμη και δεν μπορεί να ανακληθεί προς τα πίσω. Η γωνία μπορεί να ποικίλλει, αλλά περισσότερη πόλωση απαιτεί πρόσθετη ένταση μαγνητικού πεδίου.
Ένα επιπλέον πλεονέκτημα ενός στροφέα Faraday είναι ότι το φως που περνά μέσα από αυτό και στη συνέχεια επιστρέφει στην αντίθετη κατεύθυνση δεν περιστρέφεται πίσω. Εάν το φως πολωθεί κατά 45° από τον περιστροφέα και στη συνέχεια χτυπήσει σε έναν καθρέφτη και επιστρέψει, ο περιστροφέας θα το πολώσει άλλες 45°. Τα φίλτρα οπτικής πόλωσης ή συσκευές που δημιουργούν συγκεκριμένους βαθμούς πόλωσης για εργαστηριακή χρήση, μπορούν να επωφεληθούν από αυτό το φαινόμενο. Αυτό λειτουργεί ανακλώντας μέρος του φωτός πίσω μέσω του στροφέα, δημιουργώντας δύο δέσμες φωτός που πολώνονται σε διαφορετικές γωνίες.