Механикалық деформацияланған дененің анизотропиясы

Механикалық деформация кезінде сә уленің қ осарлана сыну қ ұ былысын 1813 ж. неміс физигі Зеебек (1770-1931), ашқ ан жә не оны егжей-тегжейлі Брюстер (1815) зерттеген. Қ андай да бір изотропты мө лдір дене біржақ ты, мысалы бойымен, сығ ылғ ан немесе созылғ ан жағ дайда, осы бағ ыт оқ шауланады да оптикалық ось ролін атқ арады. Осылай деформацияланғ ан дененің оптикалық қ асиеттері бірө сті кристалдың қ асиеттеріне сә йкес келеді. бағ ыты бойымен жә не оғ ан перпендикуляр бағ ытта жасалатын тербелістерге сә йкес келетін жә не сыну кө рсеткіштерінің бір-бірінен айырмашылығ ы ең ү лкен болады.

Жасанды анизотропияны зерттеу ү шін тә жірибе схемасы кристалдардағ ы сә уленің қ осарлана сынуын бақ ылау кезінде қ олданылатын схемамен бірдей (3-сурет); Егер зерттелетін изотропты денені П₁ поляризатор жә не П₂(А) анализатор арасына орналастырып, оны жарық сә улесінің таралуына перпендикуляр ОО^¢ бағ ытта механикалық сығ атын немесе созатын болсақ, онда дененің анизотропты болғ андығ ына кө з жеткізуге болады – қ осарлана сә улесынушылық пайда болады. П₁ жә не П₂ поляризаторлар айқ астырылғ ан немесе параллель болғ анда жә не бұ лардың ө ткізу жазық тық тары механикалық деформация бағ ытымен қ айсыбір бұ рыш жасап тө рғ анда (ең жақ сысы 45⁰) эффект бә рінен жақ сы байқ алады.

Сонымен, сә уленің қ осарланып сынуын бақ ылау ү шін зерттелетін дене айқ астырылғ ан, ө ткізу жазық тық тары деформация бағ ытымен 45⁰ бұ рыш жасайтын поляризаторлардың аралығ ына қ ойылады. Кә дімгі жә не ө згеше сә улелер -ғ а перпендикуляр бір бағ ытта, бірақ ә ртү рлі жылдамдық пен таралады ( жә не ), демек олардың сыну кө рсеткіштері бірдей болмайды (). Деформацияланғ ан денеден ө ткен кә дімгі жә не ө згеше сә улелер d фазалар айырымын қ абылдайды да жарық эллипстік поляризацияланғ ан болып шығ ады. Деформация шамасын ө згерткенде осы эллипстік поляризацияланғ ан жарық тың қ асиеттері ө згереді.

Тә жірибеге қ арағ анда анизотропия ө лшемі болып табылатын айырмасы кернеу шамасына, яғ ни аудан бірлігіне келетін кү ш шамасына пропорционал болады:

n₀-n_e=k₁s, (9)

мұ ндағ ы - алынғ ан заттың қ асиеттеріне тә уелді коэффициент.

Қ алың дығ ы зат қ абатынан ө ткен кезде кә дімгі жә не ө згеше сә улелердің қ абылдайтын оптикалық жол айырымы

, (10 а)

ал осы сә улелердің фазалар айырымы мынағ ан тең:

, (10 б)

мұ ндағ ы - затты сипаттайтын шама. Сыну кө рсеткіштерінің айырмасы заттың тү ріне қ арай оң да, теріс те болуы мү мкін.

- денеге тү сірілген кү ш бағ ытындағ ы сыну кө рсеткіші, ал n₀- сурет жазық тығ ына жә не кү шке перпендикуляр бағ ыт бойындағ ы сыну кө рсеткіші. Деформацияланғ ан дене, жоғ арыда айтылғ андарғ а байланысты, оптикалық ө сі тү сірілген кү ш бағ ытымен дә л келетін бірө сті кристалғ а ұ қ сас болады. Деформацияланғ ан денеден шық қ ан жарық эллипстік поляризацияланғ ан болатындық тан оны зерттеу ү шін компенсатор пайдаланылады.

(10 б) ө рнек максимумдар мен минимумдардың орнын анық тайды. Жасанды анизотропты дене сыну кө рсеткіштерінің айырмасының толқ ын ұ зындығ ына тә уелділігі салдарынан тү рлі тү ске боялып кө рінеді. Боялудың ү лестірілуі зат ү лгісі ішіндегі кернеудің ү лестірілуіне тә уелді болады.

Сә уленің жасанды қ осарлана сынуы мө лдір денелердегі деформацияларды зерттеу ү шін пайдаланылады. Деформацияны зерттеудің фотосерпімділік ә дісі деп аталатын осы ә дісі ғ ылым мен техниканың ә ртү рлі салаларында кең қ олданыс тапқ ан. Фотосерпімділіктің маң ызды қ олдануларының қ атарына оның оптикалық шыныларды дайындау барысында бұ ларда пайда болатын кернеулердің ү лестірілуін зерттегенде жә не де қ алдық кернеулерді зерттегенде пайдалану жатады.