Искусственное двойное лучепреломление.

В начале девятнадцатого столетия было открыто возникновение двойного лучепреломления в прозрачных изотропных телах под влиянием механической деформации. Оптическую анизотропию, появляющуюся под влиянием деформации, легче всего обнаружить, поместив исследуемое тело А между скрещенными николями (рис. 8.1).

При одностороннем сжатии или растяжении тела вдоль направления ОО' в нем возникает оптическая анизотропия, эквивалентная анизотропии одноосного кристалла с оптической осью ОО'. Обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются в направлении, перпендикулярном к ОО', не расходясь, но с различными скоростями υ_o и υ_e. Если главное сечение николя N₁ (рис. 8.1) не параллельно и не перпендикулярно к ОО', то свет, прошедший через деформируемое тело, станет эллиптически поляризованным и его нельзя будет потушить николем N₂.

Разность коэффициентов преломления п_o - п_e может служить мерой возникшей анизотропии. Опыт показывает, что разность п_o - п_e пропорциональна давлению р, которому подвергается деформируемое тело:

п_o - п_e = kp

где k — константа, определяемая свойствами вещества. Разность фаз, которую приобретут обыкновенный и необыкновенный лучи, пройдя толщу тела l, равна:

где c - новая константа. В зависимости от рода вещества константа с может быть положительна или отрицательна; кроме того, она зависит от длины волны λ. Благодаря зависимости Δ от λ, просветленное при деформации поле окрашено, аналогично тому, как окрашено поле при наблюдении хроматической поляризации, даваемой естественными кристаллами. Двойное лучепреломление сохраняется при прекращении действия деформирующей силы, если в теле сохраняются натяжения. Например, куски закаленного стекла обнаруживают хорошо выраженную хроматическую поляризацию. По появлению такого рода хроматической поляризации производится исследование прозрачных изделий на натяжения. Искусственное двойное лучепреломление практически используется также для изучения деформаций в прозрачных моделях. Так как величина оптической анизотропии пропорциональна давлению р, то по виду полос одинакового цвета (изохром), возникающих при наблюдении модели между скрещенными николями, можно судить о величине натяжений. Изготовляя модели из прозрачного вещества (обычно целлулоида), можно решать ряд теоретических и практических задач о деформациях, возникающих в телах различной формы под влиянием тех или иных сил. Такой метод изучения деформаций (называемый методом фотоупругости) получил в настоящее время значительное распространение. Ни снимке о (см. приложение) представлена фотография изохром, возникающих в пластинке с малым круглым отверстием при одностороннем растяжении.