Оптические материалы для инфракрасной техники - Аскоченский А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Тепловое расширение. Для получения величины теплового коэффициента линейного расширения необходимо значение, указанное в тексте, умножить па 10 6.
В ряде случаев тепловой коэффициент линейного расширения представлен формулой: а( -- /І ¦ 10 6 ZMO st + с-10 11 Z2. В этом случае под рубрикой «тепловое расширение» приводятся значения постоянных Л, В и С для разных температур.
Для одноосных кристаллов значки ! и J_ относятся к постоянным А, В и С, которые определяют коэффициент теплового линейного расширеиия соответственно параллельно и перпендикулярно оптической оси кристалла.
Для двуосных кристаллов индексы И, 22 и 33 относятся к коэффициентам Л, Л и С вдоль главных осей эллипсоида теплового расширения.
В тех случаях, когда отсутствуют данные по тепловому линейному расширению материалов, приводится коэффициент объемного расширения ?. Величина ? характеризует относительное изменение объема 1 dV Ї7'" г/7 '
Связь коэффициентов а и ? в первом приближении имеет вид |1 =¦ За.
Теплопроводность. В книге теплопроводность приводится в единицах кал! град -см -сек.
Упругие постоянные. Согласно обобщенному закону Гука, напряжения, воздействующие па твердое тело, нропорциопальны вызываемым ими деформациям, т. е.
''V-X cV^bn-
Im
Коэффициенты пропорциональности Cik (/, к — 1, 2, 3, 4, 5, 6) между составляющими напряжения и составляющими внутренней деформации называются упругими постоянными.
Для кубических кристаллов имеются три независимых постоянных: C1I, С 12, Cj1.
Для кристаллов гексагональной сингонип — пять независимых коэффициентов: C11, C1 г, C1S, Сзз, Сц.
В случае кристаллов тршоналыюй и тетрагональной сингопий имеем по две группы упругих постоянных для каждой сингонии. ¦17
Для тригональной: Clb С12, С ja, Сц, С33, C41
С ці С12, Си, Сц, Сзз, Сц, С25
Для тетрагональной: Сц, Cia, Си, С33, С41, Cg8
Сц, Cj2, Сіз, С33, С44, Cos, Cie
Составляющие внутренних деформаций можно рассматривать также как линейные функции составляющих напряжений. 13 этом случае коэффициент пропорциональности между соответствующими составляющими называется модулем упругости и обозначается через Sik (г, к — 1,2, 3, 4, 5, 0). Между упругими постоянными п модулем упругости имеется определенное соотношение, в частности Cik и Sik в случае кубических кристаллов связаны следующим образом:
„____Сп±Сп___
Ли ~ (Сц -J-IC12) (Си -C12) '
___-C12______1_
Sl* (Си + 2С,,) (Cu - Ci2) ' ^44 "-"- Cr44 •
Модуль Юнга E определяется как отношение напряжения к внутренней деформации, т. е.
^L = 1I -=.- L ^
x 'ehs''
где E — модуль Юнга; T =FJS—сила на единицу площади, перпендикулярно которой она приложена. Для аморфных тел модуль Юнга одипаков во всех направлениях, однако в случае кристаллов значение E зависит от направления, в котором приложена сила. Модуль Юнга может быть выражен через упругие постоянные Cilc; например, в случае кубических кристаллов значение E вдоль любых осей куба будет равно:
E ----- О7"- + SCisHCu-C12) C11 -•- C12
Относительное продольное растяжение (сжатие) твердого тела сопровождается его относительным сужением (расширением) AdId, где d — поперечный размер образца.
Коэффициент Пуассона з — отношение относительного поперечного сужения (расширения) A did к относительному продольному удлинению (сжатию) кх!х, т. е.
2 Заказ Ki 2x7» 16 II. Характеристики оптических материалов
Для аморфных тел коэффициент Jiyaccoua одинаков во всех направлениях; для кристаллических — он зависит от направления приложенной силы.
Диэлектрические постоянные. Б анизотропных средах диэлектрическая проницаемость характеризуется эллипсоидом диэлектрической проницаемости. В переменных электромагнитных нолях диэлектрическая проницаемость является комплексной функцией частоты е(со) = =- є'(со) — /є" (со).
Диэлектрические потери характеризуются величиной тангенса угла диэлектрических потерь lg o, который определяется как отношение e'7'є'.
Диэлектрическая проницаемость зависит также и от температуры
1 г/е ,
и характеризуется величиной -- ^yr vP'!0 J-
Пропускание и поглощение. Пропусканием называется отношение интенсивности световою потока, прошедшего через материал, к интенсивности падающего потока T - Li-ZIo. Падающий поток должен быть монохроматическим, параллельным и направленным перпендикулярно к нлоскопараллельной пластинке исследуемого материала.
Пропускание зависит от длины волны иадающего светового потока излучения T = T (?.). Dia зависимость называется спектральным пропусканием материала. Спектральное пропускапне определяется отношением Li JIn, выраженным в процентах.
Оптическом плотностью D называется логарифм отношения интенсивности входящего потока /о излучения к интенсивности выходящею иотока 1, D = In IJI. Оптическая плотность материала, отнесенная к слою материала единичной толщины (1 см), называется коэффициентом поглощения К [см' 1J.
Оптическая плотность и коэффициент поглощения зависят от длины световой полны E от температуры.
Преломление. Показателем преломления называется отношение скорости света в вакууме к скорости света в материале. Показатель преломления зависит от длины- волны. Эта зависимость называется д и с п е р с и е u показателя преломления n = п(К).
