光弹性效应/应力光学效应/场致双折射现象

    应力光学效应（场致双折射现象）也叫光弹性效应。塑料、玻璃等非晶体在通常情况下是各向同性的，不产生双折射现象，但当它们处于应力场中时，就会变成各向异性而显示出双折射性质，这种现象称为光弹性效应，也称为应力双折射或机械双折射。

     各向同性介质在某一方向受压力或拉力作用时，在这个方向上就形成介质的光轴。对于一定波长的光，若这时出现的e光和o光的折射率分别为ne和no，则它们通过厚度为d的物体后所产生的光程差：

δ=(no-ne)d

实验表明，在一定的应力范围内no-ne与应力σ成正比，即：

no-ne=Cσ

式中C为介质的材料系数，它和材料的性质有关。

这样，两束光经厚度为d的形变介质层后，所得的光程差：

δ=(no-ne)d=Cσd

其相位差即为：

Δφ=2πd(no-ne)/λ=2πCσd/λ

     这两束光经形变介质后又入射至检偏器，这时两束光都成为振动方向平行于偏振器起振方向的线偏振光，因而能够通过检偏器。由于它们频率相同，有固定的相位差 ，振动方向又相同，因而能产生干涉，应力分布决定了干涉条纹的分布情况：应力集中处的干涉条纹紧密；应力分散处的干涉条纹稀疏，所以从干涉条纹的分布可以分析应力分布的情况。如果应力分布相当复杂，那就会呈现出五彩嫔纷的复杂图案。

眼镜片的应力表现|来自Edmund

     把玻璃放在两块偏振片之间观察应力引起的双折射现象，就可以检查出内部应力的分布情况。（以上光弹性效应部分摘自《光学教程》第五版）。

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