 | Фотоупругость |  |
Пьезооптический эффект
Анимация Описание Фотоупругостью, или пьезооптическим эффектом, называется возникновение оптической анизотропии в первоначально изотропных твердых телах под действием механических напряжений. Фотоупругость - следствие зависимости диэлектрической проницаемости вещества от деформации и проявляется в виде двойного лучепреломления и дихроизма, возникающих под действием механических нагрузок. При одноосном растяжении или сжатии изотропное тело приобретает свойства оптически одноосного кристалла с оптической осью, параллельной оси растяжения или сжатия. При более сложных деформациях, например при двухстороннем растяжении, образец становится оптически двухосным. Фотоупругость обусловлена деформацией электронных оболочек атомов и молекул и ориентацией оптически анизотропных молекул либо их частей, а в полимерах - раскручиванием и ориентацией полимерных цепей. Для малых одноосных растяжений и сжатий выполняется соотношение Брюстера: Dn = kP, где Dn - величина двойного лучепреломления (разность показателей преломления для обыкновенной и необыкновенной волн); P - напряжение; k - упругооптическая постоянная (постоянная Брюстера). Для стекол k = 10-12 - 10-11 м2/Н. Временные характеристики Время инициации (log to от -9 до -6); Время существования (log tc от -6 до 9); Время деградации (log td от -9 до -6); Время оптимального проявления (log tk от -6 до 6). Диаграмма: 
Технические реализации эффекта Техническая реализация эффекта Схема технической реализации фотоупругости представлена на рис. 1. Схема технической реализации фотоупругости Рис. 1 Свет проходит через последовательность поляризатора Р, стеклянного кубического полированного образца S размером порядка сантиметра, и скрещенного анализатора A. На экране SC темное поле. Затем к образцу при помощи пресса PR прикладывается сдавливающее усилие порядка сотен килограммов. При этом на экране появляется разноцветная засветка, обусловленная фотоупругой оптической анизотропией образца. Применение эффекта Фотоупругость используется при исследовании напряжений в механических конструкциях, расчет которых слишком сложен, а также лежит в основе явлений взаимодействия света и ультразвука в твердых телах. Литература  1. Акустополяризационные измерения характеристик анизотропии горных пород (методические рекомендации). Апатиты, 1985.
2. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.- С.90, 460. 3. Новый политехнический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 2000.- С.20, 231, 460. |