Электрострикция

Расширенный набор независимых переменных позволяет анализировать перекрестные эффекты, возникающие при сочетании различных по своей природе процессов. В электрических и магнитных полях за счет взаимного влияния механических явлений, с одной стороны, и электрических или магнитных, с другой, возникают такие эффекты, как электрострикция, магнитострикция, пьезоэффект, магнитоупругий эффект и др. Сочетание термических и электрических (магнитных) процессов приводит к термоэлектрическим (термомагнитным) эффектам и соответствующим свойствам. Рассмотрим эти дополнительные возможности термодинамики на примере процессов магнитного охлаждения тел, лежащих в основе современных методов получения сверхнизких температур. [c.162]

Распространение мощного пучка лазерного излучения сопровождается различными явлениями в среде происходит электрострикция, вызванная действием сильного светового поля, возникает нелинейная электронная поляризация, происходит нагрев среды за счет [c.67]

Пусть имеем цилиндрический пучок света большой интенсивности с диаметром сечения 2а и с длиной волны Проследим за распространением такого пучка света внутри нелинейной, изотропной, прозрачной для данного света среды (стекла, жидкости и т. д.). В результате действия сильного светового поля в выражении показателя преломления среды (в результате нелинейного отклика среды на действие светового поля, электрострикцию, ориентацию [c.398]

До появления лазеров было очень трудно заметить какие-либо отклонения от линейности материального уравнения Р = а Е, так как внешние поля в веществе, создаваемые светом обычных источников, были пренебрежимо малы по сравнению с внутриатомным полем (0,1 — 10 В/см по сравнению с Еат q /a 10 В/см). Мощные лазерные пучки позволяют создать поле в 10 — 10 В/см, что уже сравнимо с внутриатомным полем и может приводить к изменению указанных выше параметров среды. Не будем проводить анализ конкретных причин таких воздействий (эффект Керра, электрострикция и др.), а оценим необходимые изменения в феноменологическом описании явления. Очевидно, что потенциальная энергия вынужденных колебаний электронов уже не может описываться известной формулой U(x) = l/2kx , соответствующей квазиупругой силе F = —kx. При наличии мощного воздействия света на атомную систему мы должны учесть члены более высокого порядка, приводящие к ангармоничности колебаний-. [c.168]

Явление электрострикции состоит в том, что диэлектрик в электрическом поле меняет свой объем, и таким образом возникает электрострикционное давление, которое можно выразить соотношением [c.599]

Магнитострикция, электрострикция и пьезоэффект. Выражения (10.22) и (10.23) для дифференциалов термодинамических потенциалов диэлектриков (и аналогичные для магнетиков) позволяют установить ряд соотношений между различными их свойствами. [c.193]

Таблица 2.11. Матрицы материальных тензоров четвертого ранга с попарно симметричными индексами (фотоупругость, электрострикция и т. п.) для различных кристаллографических классов

Уравнения состояния для поляризованной пьезокерамики могут быть получены из нелинейных уравнений электрострикции [233] при линеаризации последних в предположении, что напряженность внешнего электрического поля значительно меньше поля предварительной поляризации. Для пьезокерамики, поляризованной в направлении оси хз, уравнения состояния, записанные с использованием матричных обозначений, имеют вид ) [c.237]

Физическая картина пробоя твердых диэлектриков в разных случаях может быть весьма различна. Наряду с ионизационными процессами к пробою могут приводить вторичные процессы, обусловленные сильным электрическим полем нагрев, химические реакции, частичные разряды, механические напряжения а результате электрострикции, образование объемных зарядов на границах неоднородностей и т.п. Поэтому различают несколько механизмов пробоя твердых диэлектриков непосредственно под действием электрического поля. [c.123]

Понятно, что электрострикционный эффект в определенном смысле обратен пьезоэлектрическому. Изменение размеров диэлектрика в результате электрострикции обычно невелико так, для кварца при разности потенциалов, приложенной к противоположным граням кристалла, в несколько сотен вольт деформация кристалла составляет примерно 10 м. [c.99]

Мы считаем объем диэлектрика фиксированным, т. е. пренебрегаем электрострикцией и пьезоэлектрическим эффектом. [c.80]

Найти связь между электрострикцией и пьезоэлектрическим эффектом. [c.108]

II. Механизм разрушения пленки предусматривает механическое разруше-пассивной пленки, и таким образом участок обнаженной поверхности металла подвергается воздействию электролита. Беспрепятственный доступ агрессивных анионов к поверхности металла предотвращает его репассивацию на этих участках. Разрушение пленки происходит под влиянием электрострикции, вызванной адсорбцией хлор-ионов. [c.98]

Как показано ниже, вследствие электрострикции действительное давление несколько превышает р1. Это вызываемое электрическими силами давление накладывается на обычное гидростатическое давление в жидкости. Их совокупное действие измеряется манометрами. [c.430]

Здесь A jh — постоянные материала, образующие тензор третьего ранга (линейный пьезоэффект или электрострикция). [c.513]

Физические причины нелинейности показателя преломления разнообразны (см., например, [1]). Существенными оказываются ангармонизм электронного и колебательного откликов атомов и молекул, изменения поляризуемости за счет ориентации анизотропных молекул в световом поле, изменения плотности среды, обусловленные электрострикцией и нагревом. [c.68]

Электриче- Поляризация Электрострикция Диэлектрические по- [c.18]

ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ПЬЕЗОЭФФЕКТА И ЭЛЕКТРОСТРИКЦИИ [c.127]

Вместе с тем явление Керра нашло за последние годы ряд чрезвычайно важных научных и научно-технических применений, осгю-ванных на способности его протекать практически безынерционно, т. е. следовать за очень быстрыми переменами внешнего поля. Таким образом, и по теоретической, и по практической ценности явление двойного лучепреломления в электрическом поле принадлежит к числу крайне интересных и важных. Как уже упоминалось (см. 2), о желательности постановки подобных опытов писал еще Ломоносов (1756 г.) о неудаче попытки обнаружить, влияет ли электризация на преломляющую способность жидкости, сообщает Юнг (1800 г.) и лишь в 1875 г. были выполнены опыты Керра, надежно установившие явление. Керр показал, что многие жидкие диэлектрики становятся анизотропными под действием электрического поля. Опыты с жидкими диэлектриками имеют решающее значение, ибо для жидких веществ деформация, могущая возникнуть под действием электрического поля (электрострикция), не вызывает двойного лучепреломления ), так что в опытах с жидкостью мы имеем электрооптические явления в чистом виде. Описанный Керром эффект стал первым доказательством того, что оптические свойства вещества могут изменяться под влиянием электрического поля. [c.528]

Другим примером искусственной анизотропии является анизотропия, возникающая в веществе под влиянием внещнего электрического поля. Этот вид анизотропии был открыт в 1875 г. Керром и носит название эффекта Керра. Вначале двойное лучепреломление в электрическом поле было обнаружено в твердых диэлектриках при помещении их между пластинками заряженного конденсатора. Однако было сомнение в том, что электрическое поле в данном случае играет косвенную роль и двойное лучепреломление появляется в результате механической деформации, вызванной полем (явление электрострикции >). Непосредственное влияние электрического поля было установлено после того, как явление двойного лучепреломления было обнаружено в жидкостях, в которых статическое сжатие не вызывает оптической анизотропии. Впоследствии (1930) двойное лучепреломление под действием электрического поля было найдено в парах и газах. Хотя эти измерения гораздо сложнее, чем измерения в жидкостях, поскольку эффект мал, однако теория эффекта Керра применима к ним с меньщнми допущениями. [c.65]

Первый механизм взаимодействия между ионами и газом, предложенный для объяснения наблюдаемого влияния электрического поля на теплоотдачу, сводился к тому, что силы электрострикции в газе приводят к расслоениго течения. Как было упомянуто, этот механизм использовали Крониг и Шварц [1 . Силы электрострикции возникают при взаимодействип неоднородного электрического поля с индуцированным им постоянным дипольным моментом. [c.436]

Однако сила электрострикции не зависит от тока, а зависит только от электрического поля. Поскольку экспериментально было обиарун ено, что независимо от приложенного напряжения в теплоотдаче не наблюдается никаких изменений, если через газ не течет ток электрического разряда, механиз.лг, связанный с силами элок-трострикции, не может использоваться для объяснения рассматриваемого явления. [c.436]

Акустооптич. взаимодействие сводится к эффектам оптич. рефракции и дифракции лишь при низких интенсивностях оптич. излучения. С повышением интенсивности света всё возрастающую роль начинают играть нелинейные эффекты воздействия света на среду. Из-за Электрострикции и эффектов нагревания среды оптич. излучением в ней возникают переменные упругие напряжения и генерируются звуковые волны с частотами от слышимых до гиперзвуковых — т, н. оптоакустические или фотоакустические явления, [c.46]

В поле мощного оптич. излучения в результате од-новрем. протекания процессов дифракции света на УЗ и генерации УЗ-волн вследствие электрострикции происходит усиление светом УЗ-волны, В частности, при распространении в среде интенсивного лазерного излучения наблюдается т, н, вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна, при к-ром происходит усиление лазерным излучением тепловых акустич. шумов, сопровождающееся нарастанием интенсивности рассеянного света. К оптоакустич. эффектам относится также генерация акустич. колебаний периодически повторяющимися световыми импульсами, к-рая обусловлена переменными механич. напряжениями, возникающими в результате теплового расширения при периодич. локальном нагревании среды светом. [c.46]

В твёрдых телах (кристаллах н стёклах) наряду с ист 1нным К. э., обусловленным электрич. поляризацией диулектрика, может наблюдаться также квадратич-Hbiii ал.-оптич. эффект, связанный с деформацией среды вследствие электрострикции. Этот ложный К. э. можно отличить от истинного но значительно большим временам релаксации. [c.349]

Нелинейный отклик сйеЙодных и связанных оптич. электронов — универсальная, но не единственная причина возникновения нелинейных оптич. явлений. Существенными оказываются нелинейные колебания многоатомных молекул и кристаллич. решётки, возбуждение светом явлений дрейфа, диффузии зарядов в кристаллах (фоторефрактивный эффект), индуцированная световой волной ориентация анизотропных молекул в жидкостях и жидких кристаллах (оптический Керра зффект), электрострикция, разл. тепловые эффекты и т. п. Перечисленные механизмы приводят к появлению оптич. нелинейностей, существенно различающихся по величине и времени установления нелинейного отклика Хил- Для наиб, быстрой нерезонансной электронной нелинейности Тдл 10 с , для инерционной тепловой нелинейности > 10 с. [c.295]

ФОТШКИТГИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ — возникновение звуковых волн в среде под действием оптич. излучения. Осн. механизмы Ф. я. связаны с фототермич. эффектом, электронно-деформац. эффектом, обратным пьезоэффектом, электрострикцией и др. [c.341]

Существуют Э. п., не имеющие механич. колебат. системы и создающие колебании непосредственно в среде, напр, электроискровой излучатель, возбуждающий интенсивные звуковые колебания в результате искрового раз--ряда в жидкости, излучатель, действие к-рого основано на электрострикции жидкостей. Эти излучатели необратимы и применяются редко. К особому классу Э, п. относятся приёмники звука (также необратимые), основанные на изменении электрич, сопротивления чувствит, элемента под-влиянием звукового давления, напр, угольный микрофон или полупроводниковые приёмники, в к-рых используется теизорезистивный эффект. Когда Э.п. служит излучателем, на его входе задаются электрич. напряжение U и ток (, определяющие его колебат. скорость v и звуковое давление р в создавае.мом им поле на входе Э. п.-приёмника действует давление р или колебат. скорость v, обусловливающие напряжение V и ток I на его выходе. Теоретич. расчёт Э. п. устанавливает связь между его входными и выходными параметрами. [c.516]

Из уравнения (121) следует, что при 73°С наблюдается максимум скорости ультразвука в воде, наличие которого можно объяснить зависимостью структуры воды от температуры. По другим данным [ 296, с. 390], максимум скорости ультразвука в воде, или иначе максимум сжимаемости воды, наблюдается при 63,5°С. Аналогичные максимумы скорости ультразвука наблюдаются и в растворах Na 2SO4, причем температура максимума скорости монотонно убывает с ростом концентрации соли. Влияние ионов на скорость ультразвука в водных растворах можно объяснить изменением структуры растворителя (воды) под действием электростатических полей ионов (электрострикция). При прохождении ультразвуковых волн в жидкой фазе наблюдаются следующие явления, оказывающие то или иное влияние на кинетику процессов цементации акустические течения, пандеромоторное (механическое) действие на частицы (твердые, газообразные) и кавитация. [c.85]

У С. 8 сильно изменяется с изменением напряженности поля, подобно магнитной проницаемости ферромагнетиков. С. роднит с ферромагнетиками и гистерезисная петля зависимости заряда от приложенного к обкладкам сегнетоконденсатора напряжения, аналогичная кривой пере-магничивания. Время установления поляризации в сегнетоэлектрич. области темп-р заметно больше, чем при др. темп-рах, и в сильной степени зависит от напряженности поля. Вследствие этих аналогий свойств с ферромагнетиками С. за рубежом нередко называют ферроэлектриками. Насыщение поляризации наступает при почти полной ориентации диполь-ных моментов в соответствии с полем. При возникновении спонтанной поляризации в точке Кюри, а также при изменении внешнего электрич. поля наблюдается деформация образца — электрострикция. Поляризованные С. в сегнетоэлектрич. области темп-р являются пьезоэлектриками. Потери С. обусловлены как токами утечки, так и электрострикционными деформациями. Выше или ниже сегнетоэлектрич. области вещество ведет себя как обычный диэлектрик— исчезает доменная структура и зависимость е от Е. Темп-ра перехода из сегнетоэлектрич. в несегнетоэлектрич. состояние наз. точкой Кюри (6). В точке Кюри осуществляется переход из одной кристаллография. модификации вещества в другую. Для точки Кюри характерен максимум в температурном ходе диэлектрич. проницаемости. Ввиду низкой механич. прочности, малого температурного интервала пьезосвойств, плохой влагостойкости и др. недостатков применение сегнетовой соли в качестве С. крайне ограничено. В основном применяется сегнетокерамика (см. Керамические радиотехнические материалы), ],ля к-рой характерна достаточная механич. прочность, тепло- и влагостойкость, возможность широкого изменения св-в в зависимости от состава и технология, режима получения материала. Диэлектрич. проницаемость е порядка 400—20 ООО может мало или весьма резко изменяться с изменением напряженности поля и темп-ры. Она резко снижается при частотах выше 10 гц. Тангенс угла диэлектрич. потерь порядка (20 н- 2000)-10 , номере приближения к точке Кюри уменьшается. Он также зависит от напряженности поля. Электрич. прочность пр=2—6 кв мм. [c.163]

Процесс ВРМБ можно описать классически как параметрическое взаимодействие между волнами накачки, стоксовой и акустической. Благодаря электрострикции накачка генерирует акустическую волну, приводящую к периодической модуляции показателя преломления. Индуцированная решетка показателя преломления рассеивает излучение накачки в результате брэгговской дифракции. Поскольку решетка движется со звуковой скоростью частота рассеянного излучения испытывает доплеровский сдвиг в длинноволновую область. В квантовой механике такое рассеяние описывается как уничтожение фотона накачки и одновременное появление стоксова фотона и акустического фонона. Из законов сохранения энергии и импульса при рассеянии вытекают соотношения для частот и волновых векторов трех волн [c.258]

Рассмотрим различные механические эффекты, возникающие под действием электрического поля, приложенного к диэлектрику. Во всех диэлектриках во внешнем поле возникает электрострикция— деформация, пропорциональная квадратичной степени поля Хы—ЯытпЕтЕп, Где — тензор электрострикции. Этот квадра- [c.20]

В твердых диэлектриках, обладающих нецентросимметричной структурой, за счет внутренних электрических полей электро-стрикционное деформированное состояние является основным и равновесным. В этом случае во внешнем поле наблюдается линейный электромеханический эффект, при котором деформация пропорциональна первой степени поля (нечетный эффект) хш = = dhlmEtn, где dhim — тензор третьего ранга — пьезомодуль (см. табл. 1.1). Этот эффект также обратим при Ет=0 хы = 0. Как видно из рис. 1.7,в, знак механической деформации при линейном эффекте изменяется при перемене полярности Ет, а сам эффект может быть выражен гораздо сильнее, чем электрострикция. Линейный электромеханический эффект называется обычно обратным пьезоэффектом (прямой пьезоэффект заключается в появлении поляризации при механическом сжатии или растяжении кристалла). [c.21]

Важнейшими электрооптическими эффектами являются эффекты Поккельса и Керра (линейный и квадратичный). Эффект Керра, как и электрострикция, наблюдается в любых диэлектриках, в то время как эффект Поккельса имеет место только в нецентросимметричных кристаллах (подобно пьезоэффекту). Оба эффекта широко используются в технике оптической связи и приборостроении для модуляции, переключения и других видов электрического управления световыми сигналами. Электрическое поле изменяет также коэффициент отражения света электроотражение — один из современных методов исследования оптических и динамических свойств кристаллов. [c.29]

В случае прямого пьезоэффекта электрический момент (полярнзованность) возникает за счет смещения связанных заряженных частиц нецентросимметричного диэлектрика. В центросимметрично.м диэлектрике такое смещение не приводит к поляризованному состоянию именно в силу наличия центра симметрии происходит компенсация электрических моментов, создаваемых смещением положительно и отрицательно заряженных частиц. Поэтому электрострикция пе имеет обратного эффекта. [c.129]

Термодинамика (1991) -- [ c.193 ]

Конструкционные материалы Энциклопедия (1965) -- [ c.3 ]

Справочник по электротехническим материалам Т1 (1986) -- [ c.74 ]

Введение в нелинейную оптику Часть1 Классическое рассмотрение (1973) -- [ c.186 , c.191 ]

Механика электромагнитных сплошных сред (1991) -- [ c.35 ]

Ультразвук (1979) -- [ c.3 , c.90 ]

Ультразвук и его применение в науке и технике Изд.2 (1957) -- [ c.41 ]

Техническая энциклопедия Том 1 (0) -- [ c.393 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...