|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Фотоупругость |
 | |
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.
Эффективными фотоупругими материалами являются халькогенидные стекла и кристаллы a-HIO3, PbMoO4, TeO2.
Ключевые слова
Разделы наук
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.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Схема технической реализации фотоупругости представлена на рис. 1.
Схема технической реализации фотоупругости
Рис. 1
Свет проходит через последовательность поляризатора 1, стеклянного кубического полированного образца 2 размером порядка сантиметра, и скрещенного анализатора 3. На экране 4 темное поле. Затем к образцу при помощи пресса 5 прикладывается сдавливающее усилие порядка сотен килограммов. При этом на экране появляется разноцветная засветка, обусловленная фотоупругой оптической анизотропией образца.
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.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |
