Оптическая анизотропия при деформаци

Оптическая анизотропия при деформация [c.179]

Зеебек (1813 г.) и Брюстер (1815 г.) обнаружили искусственное двойное лучепреломление в прозрачных изотропных материалах при их механической деформации. Мерой возникшей оптической анизотропии принимается разность показателей преломления щ — п . Опытные данные показали, что возникшая оптическая анизотропия при одноосной механической деформации прямо пропорциональна приложенному напряжению [c.284]

Какие практические применения имеет явление возникновения оптической анизотропии при механических деформациях [c.200]

Оптическая анизотропия может возникнуть и в потоке жидкости при наличии градиента скорости движения жидкости. Она называется натяжением и аналогична анизотропии, возникающей в твердых телах при деформации. Если в жидкости присутствуют какие-либо анизотропные частицы, то оптическая анизотропия вызывается ориентацией этих частиц в потоке. Двойное лучепреломление в потоке жидкости носит название эффекта Максвелла. [c.65]

Оптическая анизотропия в модели при деформации [c.253]

Метод основан па свойстве большинства прозрачных материалов становиться двоякопреломляющи.ми под действием нагрузки получаемая оптическая анизотропия, связанная с возникающими деформациями (напряжениями), замеряется с помощью поляризованного света. Исследования ведутся на прозрачных моделях той же формы, что и изучаемая деталь нагрузка модели, подобная нагрузке детали, прилагается к модели статически или динамически. Метод измерения разработан применительно к определению напряжений в деталях плоской и объемной формы, выполненных из однородного материала, при деформации в пределах пропорциональности. [c.519]

Фотоупругие эффекты. Если объем dV не является свободным, величину dak/dT нельзя представить в столь простом виде, как это сделано в выражении (1.6). Теперь она определяется также и термомеханическими напряжениями и деформациями. При сжатии или растяжении вещества изменяются расстояния между частицами и действующие между ними силы, причем эти изменения будут различны в направлении действующей механической силы и перпендикулярном к нему. В связи с этим для излучения, поляризованного в различных по отношению к компонентам действующих напряжений направлениях, изменение показателя преломления будет различным. Этот эффект, т. е. появление оптической анизотропии, связанной с механическими напряжениями, называется фотоупругостью. [c.32]

Двойное лучепреломление при механической деформации фотоупругость) было открыто Брюстером в 1815 г. При одностороннем растяжении или сжатии направление деформации становится выделенным и играет роль оптической оси. Для наблюдения оптической анизотропии исследуемое тело помещают между скрещенными или параллельными поляризаторами, направления пропускания которых составляют некоторый угол (лучше всего 45°) с направлением деформации. Распространяющиеся перпендикулярно оптической оси обыкновенный и необыкновенный лучи приобретают некоторую разность фаз, и свет, прошедший через деформированное тело, становится эллиптически поляризованным. Опыт показывает, что измеряемая в таких опытах разность По—Пе, которую можно рассматривать как меру возникшей анизотропии, пропорциональна механиче- [c.194]

Оптическая анизотропия может возникнуть и в потоке жидкости при наличии градиента скорости движения жидкости. Она вызывается натяжением и аналогично анизотропии, возникающей в твердых телах при деформации. [c.100]

Перемещения характеризуют изменение толщины линзы в любой выбранной точке, поэтому ранее не приводился пример по определению толщины в центре. Деформации в обоих случаях (решения для линзы с оправой и без нее) по абсолютной величине примерно одинаковы, но меняют знак (рис. 77). Получается, что линза, сжатая оправой, при охлаждении может увеличивать свою толщину. Это означает, что напряжения здесь велики и велика будет оптическая анизотропия стекла. Вследствие того что практически в приборе не бывает ни абсолютно жесткого крепления линзы в оправе, ни абсолютно свободных линз, фактические перемещения будут занимать какое-то среднее значение. Следовательно, может быть и так, что толщина линзы в центре, несмотря на изменение температуры, останется постоянной. Кроме того, изменение толщины линзы в центре вообще невелико. К контуру же [c.143]

Исследования ведут на моделях из оптически активного материала ЭД-6М. Модель изготовляют той же геометрической формы, что и исследуемое сварное соединение деталей из термопластов, выполненное изучаемым способом сварки. К модели прикладывают нагрузку, подобную действующей на натурное сварное соединение (статическую или динамическую). В материале модели под действием прикладываемой нагрузки и возникающих при этом деформаций возникает оптическая анизотропия, замеряемая с помощью полярископа в поляризованном свете. [c.65]

При обсуждении явления естественной оптической анизотропии в кристаллах мы отмечали, что анизотропия диэлектрической постоянной связана с тем фактом, что различные атомы среды по-разному чувствуют одно и то же электрическое поле в разных направлениях. Поэтому не удивительно, что анизотропия может быть наведена в изотропных материалах с помощью внешнего воздействия, такого, например, как деформация или электрическое поле. Однако, чтобы такая анизотропия была на- [c.38]

Громадное большинство оптически изотропных тел обладает статистической изотропией изотропия таких тел есть результат усреднения, обусловленного хаотическим расположением составляющих их молекул. Отдельные молекулы или группы молекул могут быть анизотропны, но эта. микроскопическая анизотропия в среднем сглаживается случайным взаимным расположением отдельных групп, и макроскопически среда остается изотропной. Но если какое-либо внешнее воздействие дает достаточно ясно выраженное преимущественное направление, то возможна перегруппировка анизотропных элементов, приводящая к макроскопическому проявлению анизотропии. Не исключена возможность и того, что достаточно сильные внешние воздействия могут деформировать даже вначале изотропные элементы, создавая и микроскопическую анизотропию, первоначально отсутствующую. По-види-мому, подобный случай имеет место при одностороннем сжатии каменной соли или сильвина (см. 142.) Достаточные внешние воздействия могут проявляться и при механических деформациях, вызываемых обычным давлением или возникающих при неравномерном нагревании (тепловое расширение и закалка), или осуществляться электрическими и магнитными полями, налагаемыми извне. Известны даже случаи, когда очень слабые воздействия, проявляющиеся при течении жидкостей или пластических тел с сильно анизотропными элементами, оказываются достаточными для создания искусственной анизотропии. [c.525]

Большинство прозрачных материалов, первоначально изотропных, под действием деформации или напряжений становится дву-преломляющим (оптически активные материалы, явление искусственной анизотропии [2]). В обычно используемых материалах, при напряжениях в пределах пропорциональности, направления главных напряжений совпадают с главными осями оптической симметрии и величины главных напряжений О], 03 линейно [c.253]

При одностороннем сжатии (растяжении) направление сжатия (растяжения) является выделенным и играет роль оптической оси возникающая при этом анизотропия соответствует одноосному кристаллу. При более сложных деформациях, например, двустороннем растяжении, образец становится как бы двуосным кристаллом. [c.313]

Анизотропия при деформациях. Если подвергну ь какое-либо прозрачное тело сжатию (или растяжению), то в результате такого воздействия образуется своеобразный квазикристалл , оптическая ось которого проходит в направлении сжатия ( растяжения). Симметрия всех свойств вещества в плоскости, перпендикулярной направлению сжатия, совершенно очевидна, поэтому в данном случае имеет смысл говорить о возникновении одноосного квазикристалла. Это явление легко наблюдать на опыте, схема которого приведена на рис. 3.8. Через тело, подвергшееся сжатию, пропускают свет в направлении, перпендикулярном образовавшейся оптической оси следовательно, в нем должна возникнуть эллиптическая поляризация. [c.120]

В заключение отметим, что оптический метод применяют также для исследования и пространственных моделей. Один из способов такого применения нЬсит название метода замораживания. Основан он на том, что некоторые материалы сохраняют оптическую анизотропию, вызванную деформацией, если модель из такого материала нагружена при повышенной температуре, охлаждена и только после этого разгружена. Оптический эффект сохраняется и после разрезки модели на тонкие пластинки, которые затем просвечивают и изучают, как в плоской задаче, определяя тем самым напряжения внутри пространственной модели. [c.538]

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]

В предыдущей главе отмечалось, что кристаллическая среда проявляет постоянную оптическую анизотропию в виде двойного -лучепреломления. В 1816 г. Брюстером было установлено, что некоторые изотропные материалы, когда в них возникают напряжения или деформации, становятся оптически анизотропными, как кристаллы. Все рассматривавшиеся нами явления, связанные с прохождением света через двоякопреломляющие пластины, свойственны естественным и искусственным кристаллам с постоянным двойным лучепреломлением, а также и изотропным аморфным материалам с временным двойным лучепреломлением. Почти все прозрачные материалы становятся под действием нагрузки двояко-преломляюгцими. В зависимости от материала величина двойного лучепреломления определяется напряжениями или деформациями или же теми и другими одновременно. Однако в линейно упругих материалах, в которых напряжения и деформации связаны линейной зависимостью, оптические эффекты можно в равной мере относить и к напряжениям, и к деформациям. Это свойство временного двойного лучепреломления при действии нагрузки называют фотоупругостью. [c.61]

ФОСФОРЕСЦЕНЦИЯ — люминесценция, продолжающаяся значительное время после прекращения ее возбуждения ФОТО ДЕЛЕНИЕ — деление атомного ядра гамма-квантами ФОТОДИССОЦИАЦИЯ—разложение под действием света сложных молекул на более простые ФОТОИОНИЗАЦИЯ — процесс ионизации атомов и молекул газов под действием электромагнитного излучения ФОТОКАТОД — холодный катод фотоэлектронных приборов, испускающий в вакуум электроны под действием оптического излучения ФОТОЛИЗ— разложение под действием света твердых, жидких и газообразных веществ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ—люминесценция, возникающая под действием света ФОТОМЕТРИЯ— раздел физической оптики, в котором рассматриваются энергетические характеристики оптического излучения в процессах его испускания, распространения и взаимодействия с веществом ФОТОПРОВОДИМОСТЬ изменение электрической проводимости полупроводника под действием света ФОТОРЕЗИСТОР — полупроводниковый фотоэлемент, изменяющий свою электрическую проводимость под действием электромагнитного излучения ФОТОРОЖ-ДБНИЕ — процесс образования частиц на атомных ядрах и нуклонах под действием гамма-квантов высокой энергии ФОТОУПРУГОСТЬ — возникновение оптической анизотропии и связанного с ней двойного лучепреломления в первоначально оптически изотропных телах при их деформации [c.293]

ЭФФЕКТ [Коттона — Мутона состоит в возникновении оптической анизотропии у некоторых изотропных веществ (жидкостей, стекол, коллоидов) при помещении их в сильное внешнее магнитное поле (магнитокалорический — изменение температуры магнетика при адиабатическом изменении напряженности магниторезистивный — изменение электрического сопротивления твердых проводников под действием) магнитного поля магнитоупругий — влияние деформаций на намагниченность ферромагнетика Меесбауэра — испускание или поглощение гамма-квантов атомными ядрами, связанными в твердом теле, не сопровождающееся изменением внутренней [c.300]

При увеличении напряжения на ячейке вследствие обострения скачка азимутального угла ф в центре слоя НЖК условие Могена нарушается, ЧтО приводит к модуляции пропускания ячейки. При этом порог оптического отклика К не совпадает с порогом деформации и зависит от длины волны модулируемого света. В соответствии с условием (2.38) оптический порог понижается при уменьшении толщины слоя L и оптической анизотропии Параметры НЖК влияют и на крутизну модуляционной характеристики твист-эффекта. Известно также, что крутизну модуляционной характеристики можно увеличить, а порог уменьшить за счс/ уменьшения энергии связи молекул ЖК с подложкой [68]. [c.90]

В основу поляризационного метода положено свойство двойного луче11реломления, наблюдаемое в ряде изотропных веществ. Под действием главных напряжений в модели создаются деформации, приводящие к возникновению оптической анизотропии. Из-за различия величин деформации по обоим главным направлениям световой луч при прохождении через напряженную прозрачную модель будет распространяться с разными скоростями в разных плоскостях. Разность хода, вызванная временным двойным лучепреломлением, в пределах упругости прямо пропорциональна приложенным нагрузкам и определяется выражением 1121] [c.215]

Прессование магнезитовых огнеупоров нельзя рассматривать только как процесс уплотнения массы и придания ей нужной формы. Необходимо указать, что при очень высоких давлениях прессования (800 кг1см и выше) происходит измельчение материала и, самое главное, сдвиги в зернах (монокристаллах) периклаза. Если давление очень велико, монокристаллы периклаза раскалываются на более мелкие, что способствует повышению термической стойкости изделий. Если давление было недостаточно для образования трещин, все же возникающие напряжения нарушают кристаллическую решетку периклаза, что проявляется в их оптической анизотропии. Упругие напряжения, возникающие в периклазе в результате прессования, исчезают при обжиге до температуры 500—600° и, в отличие от пластических деформаций, яа спекание изделий влияния не оказывают. [c.303]

В случае обьелшых моделей весьма эффективен метод замораживания деформаций, Са ть его состоит в том, гго модель нагревается до температуры, при которой материал модели переходит в высокоэластическое состояние затем модель нагружается и под нагр) зкой охлаждается до комнатной температуры, которая для обычных оптически-чувствительньос материалов примерно на 80-100 °С ниже температуры стеклования. Возникшие тфи нагружении модели деформации и оптическая анизотропия замораживаются. Дальше модель распиливается на тонкие пластинки, которые затем исследуются. [c.250]

Анизотропия в электрическом поле. Возникновение анизотропии в электрическом поле было обнаружено Керром в 1875 г. и с тех пор широко используется в технике эксперимента. В настоящее время явление Керра хорошо исследовано как экспериментально, так и теоретически. Это оказалось возможным благодаря тому, что эффект наблюдается в веществах, находящихся в жидком и даже газообразном состоянии, а их изучение несравненно проще изучения твердого тела. Схема опыта относительно проста (рис. 3.10). Между двумя скрещенными поляризаторами Pi и / 2 располагают плоский конденсатор. Между пластинами конденсатора помещают кювету с жидким нитробензолом — веществом, в котором изучаемый эффект весьма велик. При включении напряжения происходит поляризация молекул нитробензола и их выстраивание. Так создается анизотропия вещества с преимущественным направлением (оптической осью кназикрис-талла) вдоль вектора напряженности электрического поля. Так же как и при механической деформации, излучение становится эллиптически поляризованным и частично проходит через второй поляризатор, скрещенный с первым, т.е. установленный так, чтобы не пропускать линейно поляризованный свет. Опыт дает Ап = н,, — п = КЕ , где К — некая константа, как правило, положительная. Однако для некоторых веществ К оказывается меньше О (это значит, что /г > п , т.е. образуется отрицательный квазикристалл). [c.122]

Кроме того, исследования показали, что существует четкая температурная зависимость величин удельных нагрузок, при которых только начинают появляться первые ямки травления в месте контакта. При одинаковых режимах нагружения плотность ямок травления максимальная на плоскости (ПО), несколько меньше на (100) и мини-мапьная на (111), что согласуется с литературными данными по анизотропии механических свойств Si. Плотность дислокаций при одинаковых режимах нагружения меньше на кристаллах р-типа, чем на кристаллах -типа. Протекание процесса микропластической деформации ниже порога хрупкости было подтверждено нами с помощью поляризационно-оптических исследований на инфракрасном микроскопе [541]. Трансмиссионная электронная микроскопия позволила окончательно доказать возможность пластической деформации Si во всем интервале температур от 5 50° С до температуры жидкого азота (рис. 102). Кристаллы после нагружения мягким уколом химически полировали только с одной стороны, обратной по отношению к поверхности нагружения, до толщины порядка 1000-5000 А. Как видно из рис. 102 дислокационные полупетли имеют сравнительно малую величину -от нескольких долей микрона (такие дислокационные полупетли целиком видны при просвечивании фольги, поскольку максимальная ее толщина порядка 1 мкм) до нескольких микрон. В последнем случае дислокации выходят за пределы нижней поверхности фольги, со стороны которой осуществляли химическую полировку. Представ яло интерес выяснить, применима [c.172]

Обратимые фотоупругие явления при малых нагрузках II твердых кристаллических, тюликристаллич. телах и стеклах (как низкомолекулярных, так и полимерных) обусловлены в основном изменением анизотропии, к-рая связана с деформацией электронных оболочек атомов и молекул и с малой упругой ориеи-тацие11 оптически анизотропных молекул (макромолекул) или их частей (наир., подвижных боковых групп) вблизи их равновесных ноложений. Эта часть Ф. устанавливается практически мгновенно (со скоростью внутри- и межмолекулярных колебаний и качаний). [c.357]

АНИЗОТРОПИЯ, явление, выражающееся в зависимости физич. величин, выражающих определенное свойство твердого или жидкого тела от направления, вдо.11Ь к-рого эта величина (коэфициент теплопроводности, показатели преломления, прочность на разрыв и др.) измеряется. Тела, обладающие А., называются анизотропными в противоположность изотропным, в к-рых свойства по всем направлениям одинаковы. Анизотропная среда однородна (гомогенна) в том случае, когда зависимость физич. свойств от направления одинакова в различных точках среды. Для данного направления все физич. свойства однородного тела не зависят от положения элемента объема, длп к-рого онп исследуются. Однородная А. может быть обусловлена строением тела, наличием кристаллич. структуры или резко выраженной асимметрией его молекул, легко ориентирующихся под влиянием внешнего или собственного поля (жидкие кристаллы, кристаллич. жидкости). А. (например местная) возникает также в результате односторонних деформаций тела (возникновение неравномерно распределенных внутренних напряжений при растяжении, одностороннем сдавливании тел, закалке, вообще при разных видах механической обработки). Поверхностный слой всякого тела вызывает местную А., делая тело неоднородным вблизи поверхности раздела с окружающей средой. При этом А. поверхностного слоя выражается в том, что физич. свойства по тангенциальным направлениям (лежащим в поверхности) отличны от свойств в направлении, нормальном ij поверхностному слою. Тела м. б. анизотропны в отношении одних свойств (напр, оптических) и изотропны относительно других (напр, упругих). Кристаллы всех систем кроме кубической оптически анизотропны. В таких кристаллах по каждому направлению (за исключением направления. лучевых осей) идут два луча, оба поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Оба эти луча распространяются в кристалле с разной скоростью. А. может быть исследована по характеру зависимости физич. свойств напр, тепловых или механических) в данной среде. В прозрачных телах для изучения А. удобнее исследовать оптич. свойства (напр, по отношению к поляризованному свету). Наиболее полным методом исследования является исследование структуры (рентгено- или электро-нографич. анализ), обусловливающей А. [c.388]

Неоднородность пластических деформаций. Анизотропия свойств материала и неоднородность его структуры приводят к неоднородному распределению пластических деформаций в поли-кристаллическом теле. Так, например, исследования, проведенные поляризационно-оптическим методом [27], показали, что сталь марки 12Х18Н9Т лишь при напряжении 100 МПа деформируется упруго при о 160 МПа около 50% зерен претерпевают пластическую деформацию, а при (г = 200 МПа пластическая деформация обнаруживается во всех зернах. Пластическая де- [c.73]

ФОТОРОЖДЕНИЕ ЧАСТЙЦ, процесс образования ч-ц (мезонов и др.) на ат. ядрах и нуклонах под действием фотонов высокой энергии, ФОТОУПРУГОСТЪ, пьезооптич. эффект, возн1ткновение оптич. анизотропии в первоначально изотропных твёрдых телах (в т. ч. полимерах) под действием механич. напряжений. Ф. открыта нем. учёным Т. И. Зеебеком (1813) и англ. учёным Д. Брюстером (1816). Ф.— следствие зависимости диэлектрич. проницаемости в-ва от деформации и проявляется в виде двойного лучепреломления и дихроизма, возникающих под действием механич, нагрузок. При одноосном растяжении или сжатии изотропное тело приобретает свойства оптически одноосного кристалла с оптич. осью, параллельной оси растяжения или сжатия. При более сложных деформациях, напр, при двустороннем растяжении, образец становится оптически двухосным. [c.827]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...