10.Пъезоэлектрический эффект как тензорное св-во кр-ла.

Под действием механического напряжения или деформации в кр-ле возникает электрическая поляризация, величина и знак которой завсит от величины приложенного механического напряжения –это и есть пъезоэлектрический эффект. Обратное явление, т.е. деформация под действием электрического поля, называется обратный пъезоэлектрический эффект. Основное назначение пъезоэлектрических кр-лов преобразование механической энергии в электрическую и обратно. При пъезоэлектрическом эф-те возникающее в кр-ле поле можно характеризовать вектором поляризации, электростатическим смещением,напряженностью.Действующее на кр-л механическое усилие характеризуется тензором механического напряжения,либо деформации. В общем случае каждыая компонента вектора поляризации связана с каждой комонентой тензора Т.P_i=d_ijkT_k, d_ijk-тензор 3 ранга состоящий из 27 компонент. Учитывая,что тензор механических напряжений Т- симметричен,ч-ло независимых компонент тензора d сокращается с 27 до 18. При записи тензоров 3 ранга вводоятся матричные обозначения. Переход от тензорных индексов к матричным обозначениям выполняется при помощи правила девяток. 2 и 3 строчки определяются правилом девятки- сумма 2х не одинаковых индексов и 3-го их заменяющего должна быть равна 9.( (2+3)+4=9),(3+1)+5=9))Пример- d123 x=9-(2+3)=4-----d14. Если проанализировать все 18 пъезо модулей окажетсячто они характеризуют всего 4 типа пъезоэлектрических эффектов.Lф-связывает между собой растягивающ. или сжим. напряжение и поляризацию в этом же направлении.Tф-связ. между собой растягив. или сжимающ. напряж с поляризацией перпендикулярной этому напряжению.Lэс-характериз. эффект продольного сдвига поляризационной оси параллельной оси сдвига и перпендик. его плоскости.Tэс-характериз. эф-т поперечного сдвига,поляризация лежит в плоскости сдвига и перпендик. его оси. Основные применения пъезоэлектр эф-та-преобразование механической энергии в электрическую и наоборот.

11. Двойное лучепреломление и поляризация света в кр-лах. Оптические св-ва кристаллов и их применение.

Плоскость поляризации-плоскость в которой лежит некий вектор N и H, где N-волновая нормаль. Волновая нормаль- вектор перпендикулярный фронту распространения волны. Волновая пов-ть геометрическое место точек до котор за время t волна доходит в одной фазе. Волновой фронт- плоскость касательная к волновой пов-сти Фазовая скорость волны- скорость движения волнового фронта. Нормальная(группова) скорость-скорость распространения энергии,скорость передачи энергии. В общем случае эти скорости не равны, но если дисперсия невелика этим различием пренебрегают. У кристаллов кубич сингонии волновая поверхность- сфера, т.е. кристаллы кубической сингонии оптически изотропны. В кристаллах средней категории симметрична волновая поверхность двойная, состоит из сферы и эллипсоида, Световая волна в таких кристаллах распадается на две 1) обыкновенная волна для которой показатель преломления и скорость распространения не зависит от направления распространения. 2) необыкновенная волна для которой показатель преломления и скорость распространения зависит от направления распространения волны (различно в разл напр). Сфера и эллипсоид касаются друг друга в 2х точках и эти точки определяют направления так называемой оптической оси кристалла. Это направление вдоль которого волна не испытывает двойного лучепреломления. Все кристаллы средней категории симметрии оптически одноосны. В кр. высшей категории сингонии 2 оптических оси. Оптические с-ва кр-лов. Кристаллы применяют в основном в оптических устройствах из них изготавливают поляризаторы,призмы,волноводы,различные окна в приборах и установках, в уф обл обычно применяют кубические ионные кр-лы.(напр. LiF,CaF2,NaF) В ик обл. кварц рубин сапфир. В общем случае для любых оптических материалов должно выполняться условие: световой поток прошедший, поглощенный,отраженный в сумме должны давать световой поток падающий. Прошедший свет поток характериз-ся коэффициентом пропускания t=I/Io, Io- падающий поток,I-прошедший. Световой поток отраженный характеризуется коэффициентом отражения ρ=Iотр/Io. Поглощенный поток характериз коэф поглощения α=Iпог/Io. /t+α+ρ=1/. Также важными характеристиками являются показатель преломления no=sini/sinr,i-угол падения r-угол преломления. ne=sini/sinre.Дисперсия- зависимость показателя преломления от длины волны. Если зависимость растет D-норм. если падает-D-аномальная. Плеохроизм-способность некоторых кристаллов по разному поглощать свет с различными направлениями распространения и плоскостей колебаний.