Жасанды оптикалық анизотропия

Оптикалық изотропты заттардың, егер оларға механикалық кернеу түсірілсе (Брюстер, 1816), олар электр өрісіне (Керр, 1875) немесе магнит өрісіне (Коттон және Муттон, 1905) орналастырылса, онда анизотропты болып шығатындығы тәжірибеде байқалған. Осының нәтижесінде зат оптикалық өсі механикалық деформацияның, электр немесе магнит өрісінің тиісті бағыттарымен дәл келетін бірөсті кристалдың қасиетіне ие болады.

Барлық осы жағдайларда пайда болатын оптикалық анизотропияның өлшемі-бұл кәдімгі және өзгеше сәулелердің оптикалық өске перпендикуляр бағытындағы сыну көрсеткіштерінің мына айырмасы болады

(деформация жағдайында),

(электр өрісі жағдайында), (8)

(магнит өрісі жағдайында),

мұндағы , , - тұрақтылар, заттың қасиеттеріне тәуелді, - деформацияны тудыратын кернеу, және - сыртқы электр және магнит өрістерінің кернеуліктері. айырмасы оң да, теріс те мәндер қабылдай алады; ол және жарықтың толқын ұзындығына да тәуелді.

Жоғарыда кейбір пайдаланылған заттың айрықша қасиеттерімен байланысты, ол арқылы өткен сәуленің табиғи қосарланып сынуы жайында айтылды. Бірақ сәуленің қосарлана сынуын қолдан жасанды түрде алуға да болады. Шынында да, кристалдардағы қосарлана сыну себебі анизотропия болып табылады, сондықтан анизотроптық қасиеттері жасанды пайда болған кристалдық емес заттарда (сұйық және аморфты) да азды-көпті қосарлап сыну болуы тиіс деп күту керек.

Оптикалық біртекті денелердің көпшілігінің изотроптылығы статистикалық сипатта болады, яғни осындай денелердің изотропты болуы бұларды құрайтын молекулалардың бейберекет (хаостық) орналасуының орташалануы нәтижесінде алынады. Жеке молекулалар немесе молекулалардың топтары анизотропты болуы да мүмкін, бірақ осы микроскопиялық анизотропия орташа алғанда жеке топтардың өзара кездейсоқ орналасуы нәтижесінде білінбей кетеді де, макроскопиялық орта изотропты болып қалады. Бірақ егер осындай денеге қандай да бір сыртқы әсер бір басым бағыт беретін болса, онда анизотроптықтың макроскопиялық білінуіне әкелетін анизотропты элементтердің қайта топтасуы мүмкін.

Жеткілікті күшті сыртқы әсер басында изотропты болған элементтерді деформациялауы мүмкін, осының нәтижесінде алғашында болмаған макроскопиялық анизотропия пайда болады.

Жеткілікті сыртқы әсерлер, мысалы, сығу немесе созу туғызатын механикалық деформациялар кезінде білінуі немесе сыртқы электр және магнит өрістерімен іске асырылуы мүмкін. Кейбір жағдайларда, мысалы сұйықтар немесе пластикалық денелер аққан кезде, жасанды анизотропия пайда болуы үшін өте әлсіз әсерлер де жеткілікті болатындығы белгілі.

Сәуленің қосарлана сынуын туғызатын жасанды анизотропияның кейбір жағдайларын қарастырайық.