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 -..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.

Photoelasticity — Фотоупругость.

Оптический метод для оценки величины и распределения напряжений с использованием прозрачной модели детали или толстой пленки фотоупругого материала, присоединяемого к реальной детали.

photoelasticity

ФОТОУПРУГОСТЬ

пьезооптич. эффект, возникновение 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.

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 и сжатий выполняется соотношение Брюстера Dn=kP, где Dn — величина двойного лучепреломления (разность показателей преломления для обыкновенной и необыкновенной волн), Р — напряжение, k — упругооптич. постоянная (постоянная Брюстера). Для стёкол k=10-13—10-12 ем2/дин (10-12—10-11 м2/Н).

Ф. используется при исследовании напряжений в механич. конструкциях, расчёт к-рых слишком сложен (см. ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ). Ф. лежит в основе взаимодействия света и ультразвука в твёрдых телах.

фотоупру́гость

возникновение оптической анизотропии и связанного с ней двойного лучепреломления в первоначально изотропных твёрдых телах (стёклах, поликристаллах) под действием механических нагрузок. Фотоупругость называют иногда пьезооптическим эффектом и фотоэластическим эффектом. Фотоупругость используется для исследования механических напряжений в сложных механических конструкциях.

* * *

ФОТОУПРУ́ГОСТЬ,

1) оптическая анизотропия и связанное с ней двойное лучепреломление(см. 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.

возникновение оптич. анизотропии и связанного с ней двойного лучепреломления в первоначально оптически изотропных твёрдых телах при их деформации. При одностороннем растяжении или сжатии такое тело приобретает св-ва оптически одноосного кристалла, оптическая ось к-рого совпадает с направлением растяжения или сжатия. Разность показателей преломления обыкнов. и необыкнов. лучей в направлении, перпендикулярном к оптич. оси, n₀ - n_в = kб, где б - норм. напряжение механическое, k - коэфф. пропорциональности, зависящий от материала образца. При более сложных деформациях тело становится подобным оптически двуосному кристаллу. На явлении Ф. осн. широко применяемый в технике оптич. метод исследования напряжений.

ФОТОУПРУГОСТЬ — возникновение оптической анизотропии и связанного с ней двойного лучепреломления (см.) в первоначально оптически изотропных телах при их деформации.