實驗報告光彈性效應(yīng)

光彈性效應(yīng)一實驗原理（一）光彈性效應(yīng)光彈性：某些介質(zhì)，在自然狀態(tài)下式各向同性的，沒有雙折射性質(zhì)。但當(dāng)受到機械力作用時，將成為光學(xué)各向異性，出現(xiàn)雙折射現(xiàn)象。這種雙折射是暫時的，應(yīng)力解除后即消失。我們稱具有明顯光彈性效應(yīng)的物質(zhì)為光敏物質(zhì)；光彈性效應(yīng)微弱的物質(zhì)為非光敏物質(zhì)。光彈儀的原理：，σ為內(nèi)應(yīng)力（二）全息光彈法兩次曝光法當(dāng)模型未加力時，讓物光和參考光同時投到全息干板上作第一次曝光，模型加上力后，再做第二次曝光。將全息干板顯影、定影，得到全息圖。放回原來位置，遮蔽物光，讓參考光照射全息圖，這時候迎著原物光方向觀看，即可看到實驗?zāi)Ｐ偷牧Ⅲw虛像，通過望遠(yuǎn)鏡可看到虛像中有明暗相間的干涉條紋，即為等和線。此方法適用于非光敏物質(zhì)。一次曝光法：只在模型受力時作一次曝光，其余操作和兩次曝光法一致。將能看到等差線，該法適用于光敏物質(zhì)。（三）等和線&等差線形成原因：兩次曝光法得到的光強分布為：若取非光敏物質(zhì)做成模型做兩次曝光，由于ηc≈0，則上式成為：那么，當(dāng)ηρ=0，±1、±2….相應(yīng)點成為亮條紋，即沿同一條紋各點有相同的ηρ。而ηρ與主應(yīng)力之和（σ1+σ2）成正比，因此同一條紋各點主應(yīng)力之和相等。稱之為等和線。二實驗過程打開激光器，激光束打到分光鏡有膜一面（中間的一塊）；在模型后20cm左右位置放置白屏，記錄位置；調(diào)節(jié)反光鏡，使物光光束透過模型中心，打到白屏上，調(diào)節(jié)參考光光路反光鏡，使參考光光點和物光光點重合；測量兩路光程，要做到差距在1cm之內(nèi)；加上準(zhǔn)直鏡，為保證激光束垂直通過其光心，調(diào)節(jié)其位置，使白屏上光點重合，并且使反射光沿原路返回；加擴束鏡，撤掉白屏，這時候在墻壁上可以發(fā)現(xiàn)一個亮斑。保證其亮斑中心與未加擴束鏡時的亮斑中心重合，然后移動擴束鏡，使其亮斑大小與準(zhǔn)直鏡通光孔徑大致相同，并且亮斑均勻；加偏振片&1/4波片，調(diào)節(jié)角度成45°，加上毛玻璃片；找到兩路光重疊的位置，標(biāo)記；遮住激光束，在黑暗中固定好全息干板。然后曝光3min，顯影、定影，并用吹風(fēng)機吹干，得一次曝光全息圖；將全息圖放回干板架，撤去模型，用參考光照明，觀察到：有圓環(huán)立體虛像。但未找到明暗相間的干涉條紋。三分析實驗失敗原因?qū)嶒灲Y(jié)束后并沒有看到應(yīng)有的效果，我分析實驗失敗原因有如下幾點：1實驗裝置擺好后沒有固定，且有的鏡片有松動，有可能在曝光時誤碰實驗臺而導(dǎo)致光路偏斜，（我們在曝光后發(fā)現(xiàn)光路反生改變）這有可能是導(dǎo)致失敗的原因；2定影時間過長，在操作中很那判斷顏色變化，定影時間達(dá)到一分鐘左右導(dǎo)致顏色很深，無法看到衍射圖樣，這有可能是實驗失敗的另一個原因。3我們并沒有調(diào)節(jié)偏振片，之前默認(rèn)偏振片是已經(jīng)調(diào)好的，這也有可能導(dǎo)致試驗誤差。總結(jié)以上各種原因，每一種情況單獨發(fā)生都有可能導(dǎo)致實驗失敗。四思考題1為什么用毛玻璃？使光束更加發(fā)散，以便能均勻的照射在光學(xué)材料上，從而產(chǎn)生干涉2對比光折變分析全息成像的異同相同點：都是通過物光參考光相互干涉，記錄干涉圖樣，寫入全息圖，從而記錄物光在通過被研究材料(摻鐵鈮酸鋰晶體樣品和光敏物質(zhì))是發(fā)生的改變，然后再通過參考光照射，通過衍射再現(xiàn)物光束，通過全息干板或CCD再現(xiàn)干涉圖樣不同點：物光在經(jīng)過被測量物質(zhì)時變化機理