61. Искусственная анизотропия

Оптическая анизотропия - различие оптических свойств вещества в зависимости от направления распространения в нём излучения (света) и состояния поляризации этого излучения. Поляризационная структура световых волн существенно проявляется при распространении в анизотропных средах, прежде всего в кристаллах.

Наведённая (искусственная) оптическая анизотропия возникает в средах, от природы оптически изотропных, под действием внешних полей, выделяющих в средах определённые направления. Это может быть электрическое поле (эффект Керра), магнитное (эффект Коттона-Мутона, эффект Фарадея), поле упругих сил (явление фотоупругости).

Оптически анизотропный кристалл расщепляет проходящий через него свет на два луча, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях, показатели преломления которых в анизотропном кристалле различны. Например, кристаллы кубической сингонии (алмаз и др.) оптически изотропны.

62. Оптический эффект Керра. Керра  эффект-квадратичный электрооптический эффект возникновения двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах под воздействием однородного электрического поля. В результате эффекта Керра газ или жидкость в электрическом поле приобретает свойства одноосного кристалла, оптическая ось которого направлена вдоль поля. Керр показал, что многие жидкие диэлектрики становятся анизотропными под действием электрического поля. Опыты с жидкими диэлектриками имеют решающее значение, ибо для жидких веществ деформация, могущая возникнуть под действием электрического поля (электрострикция), не вызывает двойного лучепреломления (исключения составляют очень вязкие жидкости (например, желатин, пропитанный водой), в которых наблюдались подобные явления), так что в опытах с жидкостью мы имеем электрооптические явления в чистом виде. Описанный Керром эффект стал первым доказательством того, что оптические свойства вещества могут изменяться под влиянием электрического поля. для монохроматического света данной длины волны λ разность показателей преломления (n₀ и n_e) пропорциональна квадрату напряженности электрического поля

Е: n₀ - n_e = χE²

63. Применения искусственной анизотропии (безынерционные оптические затворы, исследование механических напряжений и т. П.).

Явление искусственной оптической анизотропии при деформациях используется для обнаружения остаточных внутренних напряжений, которые могут возникать в изделиях из стекла и других прозрачных изотропных материалов вследствие несоблюдения технологии их изготовления. Оптический метод изучения на прозрачных моделях распределения внутренних напряжений в различных непрозрачных частях машин и сооружений широко применяется в современной технике. Явление искусственной оптической анизотропии при деформациях используется для обнаружения остаточных внутренних напряжений, которые могут возникать в изделиях из стекла и других прозрачных изотропных материалов вследствие несоблюдения технологии их изготовления. Оптический метод изучения на прозрачных моделях распределения внутренних напряжений в различных непрозрачных частях машин и сооружений широко применяется в современной технике. Для этой цели используются модели, изготовленные из целлулоида или другого прозрачного изотропного вещества. На базе эффектов Поккельса и Керра создают быстродействующие «оптические затворы», которые находят широкое применение в науке и технике Таким образом, время, в течение которого устанавливается или пропадает двойное лучепреломление в электрическом поле, позволяет использовать ячейку Керра в качестве практически безынерционного оптического затвора. [5] Помимо таких вращающихся зеркал в качестве оптических затворов используют различные ячейки, например ячейку Керра, ультразвуковую ячейку и др. В последнее время стали использовать в качестве оптических затворов просветляющиеся фильтры

.

64. Вращение плоскости поляризации света, поворот плоскости поляризации линейно поляризованного света при его прохождении через вещество. Вращение плоскости поляризации наблюдается в средах, обладающих двойным круговым лучепреломлением, т. е. различными показателями преломления для право- и левополяризованных по кругу лучей. Линейно поляризованный пучок света можно представить как результат сложения двух лучей, распространяющихся в одном направлении и поляризованных по кругу с противоположными направлениями вращения. Если такие два луча распространяются в теле с различными скоростями, то это приводит к повороту плоскости поляризации суммарного луча. Вращение плоскости поляризации может быть обусловлено либо особенностями внутренней структуры вещества, либо внешним полем. Вращение плоскости поляризации наблюдается, как правило, в оптически изотропных телах (кубические жидкости, растворы и газы). Явлением Вращение плоскости поляризации пользуются для исследования структуры вещества и определения концентрации оптически-активных молекул (например, в растворах, а также в ряде оптических приборов (оптические модуляторы, затворы, вентили, квантовые гироскопы и т.п.).