Искусственное двойное лучепреломление

    Оптическая анизотропия в изотропных телах, также в кристаллах кубической системы, может быть вызвана искусственно с помощью различных внешних воздействий. Это можно вызвать методом механической деформации, например, сжатия или растяжения. Если подвергнуть кусок стекла однстороннему сжатию, то стекло в направлении сжатия сожмется, а впоперечном направлении расширится. Благодаря такой деформации, стекло получит свойство анизотропного кристалла, изменит поляризацию проходящего света. Опыт показывает, что разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей пропорциональна напряжению :

.                                                    (28)

Этим методом можно обнаружить остаточные деформации в стеклянных изделиях. Широко используется исследование напряжений на прозрачных моделях. Изготавливается модель детали из прозрачного материала и подвергается таким же деформациям, которые испытывала бы она в процессе эксплуатации. Тогда станет ясно, какие места детали следует упрочить.

Оптическую анизотропию в диэлектрике можно вызвать, действуя на него электрическим полем. Это явление открыто Керром (1875) и называется эффектом Керра. На рис.36 изображена схема установки для наблюдения эффекта Керра.

Рис.36

Установка состоит из ячейки Керра, помещенного между скрещенными поляризаторами Р и А. Ячейка Керра – герметичный сосуд с жидкостью между обкладками плоского конденсатора. При подаче напряжения к обкладкам конденсатора в жидкости происходит ориентационная поляризация с оптической осью вдоль поля. Разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей пропорциональна квадрату напряженности поля Е.

.

Разность хода этих лучей равна

.

Разность фаз равна

.

Последнее выражение обычно пишут в виде

,                                         (29)

где В – постоянная Керра, характерная для вещества. Напряженность поля в последнем выражении стоит в квадрате, поэтому разность фаз лучей не зависит от направления электрического поля. В качестве рабочей жидкости в ячейке Керра используется высокополярная жидкость – нитробензол. При включении и выключении поля  поляризация жидкости возникает или исчезает за время порядка 10^-10 с. Поэтому ячейка Керра широко используется в качестве безынерционного прерывателя световых лучей при изучении быстропротекающих процессов. Например, эффект Керра использовался для измерения скорости света в лабораторных условиях.