Фотоупругость - определение. Что такое Фотоупругость
Diclib.com
Словарь онлайн

Что (кто) такое Фотоупругость - определение

Пьезооптический эффект; Эффект фотоупругости
  • Фотоупругость
  • Пластинка пластмассы с механическими напряжениями между двумя скрещёнными поляризаторами.
  • Линии напряжений в поляризованном свете у пластикового транспортира

ФОТОУПРУГОСТЬ         
,..1) оптическая анизотропия и связанное с ней двойное лучепреломление в изотропных телах (стеклах, поликристаллах) под действием механических нагрузок. Фотоупругость называют иногда пьезооптическим эффектом и фотоэластическим эффектом...2) Оптический метод исследования механических напряжений.
Фотоупругость         

фотоэластический эффект, пьезооптический эффект, возникновение оптической анизотропии (См. Анизотропия) в первоначально изотропных твёрдых телах (в т. ч. полимерах (См. Полимеры)) под действием механических напряжений. Открыта Т. И. Зеебеком (1813) и Д. Брюстером (1816). Ф. является следствием зависимости диэлектрической проницаемости (См. Диэлектрическая проницаемость) вещества от деформации и проявляется в виде двойного лучепреломления (См. Двойное лучепреломление) 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 (см. Кристаллооптика). При более сложных деформациях, например при двустороннем растяжении, образец становится оптически двухосным.

Ф. 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 или сжатий выполняется Брюстера закон. Δn = kP, где Δn - величина двойного лучепреломления (разность показателей преломления для обыкновенной и необыкновенной волн), Р - напряжение, k - упругооптическая постоянная (постоянная Брюстера). Для стекол k = 10-13-10-12см2/дин, для пластмасс (целлулоид) k = 10-12-10-11 см2/дин.

Ф. используется при исследовании напряжений в механических конструкциях, расчёт которых слишком сложен. Исследование двойного лучепреломления под действием нагрузок в выполненной из прозрачного материала модели (обычно уменьшенной) изучаемой конструкции позволяет установить характер и распределение в ней напряжений (см. Поляризационно-оптический метод исследования). Ф. лежит в основе взаимодействия света и Ультразвука в твёрдых телах.

Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976; Дитчберн Р., Физическая оптика, пер. с англ., М., 1965; Фрохт М. М., Фотоупругость, пер. с англ., т. 1-2, М. - Л., 1948-50; Физическая акустика, пер. с англ., т. 7, М., 1974, гл. 5; Александров А. Я., Ахметзянов М. Х., Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела, М., 1973.

Э. М. Эпштейн.

Фотоупругость         
Фотоупругость, фотоэластический эффект, пьезооптический эффект — возникновение оптической анизотропии в первоначально изотропных твёрдых телах (в том числе полимерах) под действием механических напряжений. Открыта Т.

Википедия

Фотоупругость

Фотоупругость, фотоэластический эффект, пьезооптический эффект — возникновение оптической анизотропии в первоначально изотропных твёрдых телах (в том числе полимерах) под действием механических напряжений. Открыта Т. И. Зеебеком (1813) и Д. Брюстером (1816). Фотоупругость является следствием 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 (см. Кристаллооптика). При более сложных деформациях, например при двустороннем 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. Феноменологически (в линейном приближении) этот эффект описывается как изменение коэффициентов оптической индикатрисы Δ B λ {\displaystyle \Delta B_{\lambda }} , вызванное деформацией u μ {\displaystyle u_{\mu }} :

Δ B λ = μ = 1 6 p λ μ u μ , {\displaystyle \Delta B_{\lambda }=\sum _{\mu =1}^{6}p_{\lambda \mu }u_{\mu },}

где p λ μ {\displaystyle p_{\lambda \mu }}  — компоненты тензора фотоупругости. Здесь использованы тензорные обозначения с шестимерными индексами λ {\displaystyle \lambda } , μ {\displaystyle \mu } = 1,2,…,6 по следующему правилу: λ = i = j {\displaystyle \lambda =i=j} при i = j {\displaystyle i=j} , λ = 9 i j {\displaystyle \lambda =9-i-j} при i j {\displaystyle i\neq j} , то есть

λ = 1 x x ,     λ = 4 y z , {\displaystyle \lambda =1\rightarrow xx,\ \ \lambda =4\rightarrow yz,}

λ = 2 y y ,     λ = 5 x z , {\displaystyle \lambda =2\rightarrow yy,\ \ \lambda =5\rightarrow xz,}

λ = 3 z z ,     λ = 6 x y . {\displaystyle \lambda =3\rightarrow zz,\ \ \lambda =6\rightarrow xy.}

Эти обозначения учитывают внутреннюю симметрию тензора фотоупругости (который, вообще говоря, является тензором четвёртого ранга), индикатрисы и тензора деформации. В линейном приближении изменение индикатрисы можно пересчитать в изменение тензора диэлектрической проницаемости по формуле

Δ ϵ i j = ϵ i k Δ B k l ϵ l j , {\displaystyle \Delta \epsilon _{ij}=-\epsilon _{ik}\Delta B_{kl}\epsilon _{lj},}

Фотоупругость используется при исследовании напряжений в механических конструкциях, расчёт которых слишком сложен. Исследование двойного лучепреломления под действием нагрузок в выполненной из прозрачного материала модели (обычно уменьшенной) изучаемой конструкции позволяет установить характер и распределение в ней напряжений (см. Поляризационно-оптический метод исследования). Фотоупругость лежит в основе взаимодействия света и ультразвука в твёрдых телах (акустооптический эффект).