Изучение двойного лучепреломления наведённое ультразвуком
Категория реферата: Рефераты по физике
Теги реферата: ответы 4 класс, реферат память
Добавил(а) на сайт: Изосим.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | Следующая страница реферата
( ТК – твёрдый кристалл, ИЖ – изотропная жидкость )
При этом температуры переходов являются воспроизводимыми и легко
обратимыми. В веществах, молекулы которого оптически активны, фазовые
переходы осуществляются по схеме:
ТК СЖК ХЖК
ИЖ
§2Теории акустического двулучепреломления в жидкостях.
А. Теория Люка
Теория, выдвинутая Люка [1], основывается на теории Рамана и Кришнана для
двулучепреломления в потоке. Для объяснения поведения молекул в потоке
Раман и Кришнан использовали гидродинамическую теорию Стокса, а также теорю
Ланжевена-Борна, связывающую поляризуемость ориентированных молекул с
двулучепреломляющими свойствами среды.
В соответствии с работой Стокса, каждый элемент объёма жидкости, характеризуемый градиентом скорости G, подвержен действию сжимающего и растягивающего напряжений, вызванных силами, действующими вдоль двух взаимно перпендикулярных направлений. Соответственно длинные оси молекул ориентируются вдоль направления растяжения, а короткие вдоль направления сжатия. Каждая молекула стремится направить свою длинную ось под углом 450 к направлению скорости потока. Каждая из сил, вызывающих сжатие и растяжение элемента объёма среды равна
(G, где ( - коэффициент динамической вязкости. Ориентированная таким
образом среда обнаруживает оптическую анизотропию, проявляющуюся в
появлении двулучепреломления
где n – коэффициент преломления жидкости, М – постоянная Максвелла, являющаяся функцией размера и поляризуемости молекул.
Распространение ультразвуковых волн в жидкости сопровождается
деформациями сжатия и растяжения, которые вызывают изменение формы каждого
элемента объёма. Таким образом молекулы в поле переменной звуковой волны
движутся с различными скоростями, так что существует градиент скорости, направленный вдоль направления распространения звуковой волны. Люка
предположил, что этот градиент действует таким же образом, как и градиент
скорости, вызывающий ориентацию молекул в потоке, т.е. (1) сохраняет силу.
При этом жидкость ведёт себя как одноосный кристалл, оптическая ось
которого совпадает с направлением распространения звуковой волны. В местах
растяжения молекулы ориентируются длинными осями вдоль продольной оси, (
жидкость уподобляется положительному кристаллу ), а в местах сжатия – в
поперечном направлении ( жидкость уподобляется положительному кристаллу ).
Для вычисления значения градиента скорости Люка рассмотрел прохождение
через среду плоской волны, распространяющейся в направлении OZ, тогда
смещение частицы среды будет равно
Множитель характеризует поглощение волны, а , где
- скорость звуковой волны.
Соответственно для скорости частицы и градиента скорости движения имеем
Откуда
Где
Если - плотность среды, - интенсивность звука, а W – плотность энергии звуковой волны, то
Таким образом
Подставляя (6) в (1) получаем для акустического двулучепреломления
Проведя усреднение по времени в (7) находим
где , f – частота звуковой волны.
Согласно Раману и Кришнану
где N0 – число молекул в единице объёма, k – постоянная Больцмана, Т – абсолютная температура, а f(() – функция размера и поляризуемости молекул.
Таким образом
L – константа Люка.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: мини сочинение, контрольные 8 класс.
Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | Следующая страница реферата