Кристалл и двулучепреломление

По оптическим свойствам кристалла, величине и знаку двулучепреломления вдоль главных направлений сферолита, можно оценить ориентацию цепей в сферолите. Например, в случае полиэтилена показатель преломления света, поляризованного в направлении радиуса сферолита, выше, чем у поляризованного перпендикулярно. Из измерений показателей преломления сильно ориентированных фибрилл очевидно, что показатель преломления имеет наибольшее значение в направлении длины цепей. Отсюда можно заключить, что в сферолите оси с кристаллитов (оси цепей) ориентированы нормально к радиусу сферолита [94]. Рациональное объяснение этого удивительного факта дано Банном [94]. Он показал, что радиусы сферолитов являются направлениями роста кристаллов при этом в полиэтилене развивается морфология, весьма сходная с кристаллической структурой короткоцепных углеводородов. Кристаллы последних растут в виде тонких пластинок, в которых цепи ориентированы перпендикулярно широким граням. Гораздо быстрее кристаллы растут в направлениях, перпендикулярных осям молекул, нежели в параллельном им направлении. [c.316]

Данную характеристику подтверждают наблюдения оптической анизотропии алмазов, являющейся структурно-чувствительным свойством кристаллов. Аномальное двулучепреломление в алмазе— оптически изотропном материале — обусловлено неравномерными напряжениями в матрице, возникающими в присутствии дислокаций, примесей и включений, блочности, при изменении параметров решетки и т. д. [c.401]

Длины волн белого света имеют значения приблизительно (400—800)-10 мкм. Получающаяся в кристалле разность хода для лучей одних волн равна четному, для других — нечетному числу полуволн. Поэтому волны одной длины (одного цвета), входящие в состав белого света, при интерференции уничтожаются, другие, наоборот, усиливаются В результате отношение интенсивностей различных цветов становится иным, чем в белом свете, и кристалл кажется окрашенным. Каждой разности хода соответствует определенная интерференционная окраска, по которой определяют оптическую индикатрису кристалла. Индикатриса характеризует оптическую анизотропию кристалла и представляет собой вспомогательную поверхность, каждый радиус-вектор которой соответствует показателю преломления кристалла для световой волны, распространяющейся в направлении этого вектора. В общем случае эта поверхность имеет форму эллипсоида. Условно кристаллы называют положительными, если индикатриса имеет форму вытянутого эллипсоида (рис. VI. 14, а) и отрицательным, если индикатриса сплюснута (рие. VI. 14, б). При последовательном прохождении луча через стандартный кристалл с известным знаком двулучепреломления и сферолит наблюдается измене- [c.176]

В таком состоянии могут находиться многие органические соединения в определенном, характерном для каждого из них, температурном интервале. При более низкой температуре вещество —твердый кристалл, при более высокой оно превращается в изотропную жидкость. Характерными признаками жидкокристаллического состояния являются оптическая активность, двулучепреломление, анизотропия упругих модулей, диэлектрической проницаемости и магнитной восприимчивости. Жидкие кристаллы быстро реагируют на температуру, электрическое и магнитное поля, химическую среду, изменяя свою окраску. Такое необычное сочетание их свойств объясняется особенностями строения молекул. [c.248]

Кетон представляет собой кристаллы оранжевого цвета, т. пл. 159— 160°, дважды перекристаллизованные из спирта т. пл. 162,4° под микроскопом лепесточки. Двулучепреломление очень высокого порядка (О, 075). Почти нерастворимы в холодной и горячей воде, плохо в холодном спирте, бензине, четыреххлористом углероде, лучше в горячих спирте, бензине, четыреххлористом углероде. [c.61]

Кетон — желтые кристаллы с т. пл. 156,3° (дважды перекристалли-зованный из бензола) под микроскопом тонкие кристаллы в форме табличек, высокое двулучепреломление. Хорошо растворим в горячем спирте, бензоле, эфире, хлороформе, труднее в четыреххлористом углероде, нерастворим в воде. [c.62]

П.-первый синтетич. полимер конденсац. типа, для к-рого было обнаружено жидкокристаллич. состояние в р-ре, обусловленное высокой жесткостью его макромолекул (см. Жидкие кристаллы). Характерные признаки такого со-стояния-двулучепреломление в ненапряженном состоянии, резкое снижение вязкости при нек-рой критич. концентрации, отвечающей самопроизвольному упорядочению жестких макромолекул, и др. [c.612]

Вещества, проявляющие круговое двулучепреломление и круговой дихроизм, называют оптически активными. Их можно разделить на два класса один, в котором оптическая активность обнаружена только у кристаллов, например кварц, и другой, в котором оптическая активность проявляется в твердом, газообразном и жидком состояниях чистого вещества или в растворах. В веществах первого класса оптическая активность обусловлена правой или левой спиральными структурами в кристалле и исчезает при его плавлении. Оптическая активность веществ второго класса связана с асимметрией самой молекулы. Для молекулы, зеркальное изображение которой не совмещается с ней самой, лево- и правополяризованный свет имеет разные показатели преломления и соответственно различные коэффициенты поглощения. Это может быть любая молекула, обладающая только элементами симметрии собственного вращения (разд. 13.11). Молекула, имеющая ось несобственного вращения (5п), включая зеркальную плоскость или центр симметрии, не может быть оптически активной. [c.486]

Внешний вид стеклокерамики зависит от присутствующих В них кристаллических фаз. Она может быть прозрачной на просвет или непрозрачной в зависимости от размеров кристаллов, возможного двулучепреломления в кристаллах и разности показателей преломления у различных кристаллов или у кристаллов и оставшейся стеклообразной матрицы. [c.230]

В изучавшихся рентгенографически алмазах чаще всего наблюдались секториальные фигуры погасаний с лучами, более развитыми в сторону преимущественного роста кристалла, которые в течение полного поворота поляризатора четырежды погасают и просветляются (рис. 146). Этот тип погасаний ближе всего радиально-лучистым узорам двупреломления в алмазах с развитыми дислокациями роста, идущими к поверхности граней в виде пучков лучей. Вдоль направлений стыковки секторов роста граней и вблизи центра роста присутствуют узкие области интенсивного двулучепреломления, а в последнем случае наблюдается также крест радиальных изоклин, расходящийся при вращении поляризации в виде дуг различной кривизны (см. рис. 146, а, б). Интенсивное аномальное двупреломление в указанных зонах коррелирует с зафиксированной здесь же повышенной степенью раз-ориентировки волокон и часто наблюдается в отсутствие визуально фиксируемых механических включений. Характерной особенностью двулучепреломления в волокнистых алмазах является отчетливо видимая в переходной к затемнению области радиальная полосчатость изоклин (см. рис. 146, в), совпадающая по направлению с ориентацией ростовых волокон по секторам. Вместе с тем ни в одном из кристаллов не была зафиксирована зональная структура по октаэдру, для которой типичен узор двупреломления, параллельный граням (111). [c.401]

Двойное лучепреломление вызывается в принципе тем, что скорость прохождения света через среду определяется взаимодействием с присутствующими молекулами. Как правило, ни в жидкости, ни в газе нет предпочтительной ориентации молекул, так что показатели преломления для всех направлений должны быть одинаковыми в этом случае вещество называется изотропным. Кубические кристаллы также изотропны, но в кристаллах низшей симметрии атомные или молекулярные ориентации различны в разных направлениях, и тогда наблюдается двулучепреломление. Исследование связанных с ним явлений представляет собой ценный метод изучения таких кристаллов. Небольшой прозрачный образец рассматривается обычно через поляризационный микроскоп, содержащий поляризационную призму, и анализатор, расположенный между объективом и окуляром. Кристаллы с различными типами симметрии оказывают различное действие на плоскополяризованный свет, и исследование получаемых характерных картин позволяет делать некоторые полезные выводы. Но этот вопрос слишком сложен и специален, и поэтому он здесь не рассматривается подробно. [c.391]

Этот кристалл принадлежит к классу / 2й тетрагональной системы и в нормальном состоянии является одноосным. Его оптическая ось направлена вдоль оси Ог. Во избежание интерференции, обусловленной достаточно сильным естественным двулучепреломлением кристалла, пластинка вырезается перпендикулярно оптической оси (пластинка г-среза). Электрическое поле подается с помощью двух прозрачных электродов, помещенных на обеих поверхностях пластинки. Под действием электрического поля кристалл становится двуосным. Плоскости оптических осей расположены под углом 45° к кристаллографическим осям, т. е. вдоль направления пересечения одной либо другой плоскости симметрии кристалла ОХ или ОУ (рис. 25) в соответствии со знаком приложенного электрического поля. Ось [c.62]

Мы видим, что вводимая ошибка будет максимальной, когда угол р = 0 (или fen/2), т. е. когда оси мешаюш,его двулучепреломления параллельны наведенным осям кристалла. Мешающее двулучепреломление не приведет к смещению нуля прибора, но измеряемые величины будут иметь относительную ошибку, которая станет больше с увеличением дихроизма. Приведенная [c.93]

Френель понял, что это явление обусловлено тем, что плоско-поляризованный свет состоит из двух циркуляра но-поляризованных лучей противоположного знака, которые распространяются в этих средах с неравными ско- ростями такое явление получило название кругового двулучепреломления [60]. Наблюдалось также, что эти лучи неодинаково поглощаются при прохождении через такие среды — круговой дихроизм [37, 75]. Кристаллы и растворы, которые обнаруживают эти свойства, были отнесены к классу оптически активных. [c.197]

Изотропные вещества в однородном электрическом поле большой напряженности обладают способностью к двулучепреломлению монохроматического линейно поляризованного луча света, распространяющегося перпендикулярно приложенному полю. Это явление было открыто в 1875 г. Керром в экспериментах со стеклом (прозрачное изотропное вещество), а также с жидкостями. Лишь в 1930 г. наблюдали эффект Керра в газах и парах. Таким образом, эффект Керра представляет электрооптическое явление, которое состоит в том, что изотропное вещество, помещенное в электрическое поле, приобретает свойство оптически одноосного кристалла с оптической осью, направленной вдоль приложенного поля, т. е. внешнее электрическое поле вызывает искусственную анизотропию вещества. Такое воздействие поля обусловлено тем, что анизотропные молекулы изотропного вещества под влиянием поля преимущественно ориентируются вдоль поля (рис. XIII.1). Наличие постоянного электрического дипольного момента молекул усиливает этот эффект. [c.234]

Индикатрису можно связать с кристаллографическими осями, если выбрать общее начало координат, и проследить взаимосвязь между положениями, в которых кристалл при скрещенных николях гасит свет, и кристаллографическими осями. Оптические оси являются такими направлениями в индикатрисе, для которых двулучепреломление [c.48]

Между тем около ста лет тому назад было установлено, что у некоторых веществ органической природы, находящихся в расплавленном состоянии, т. е. способных течь, обнаруживается тем не менее анизотропия оптических свойств (двулучепреломление). При рассмотрении в поляризованном свете, в котором обычные жидкости при скрещенных поляроидах оптически пусты, эти особые расплавы ведут себя как кристаллические вещества, т. е. деполяризуют свет и становятся видимыми. Это обстоятельство и дало основание назвать такой тип веществ жидкими кристаллами. [c.11]

Фарадеево вращение в борате железа. Наблюдение фара-деева вращения в борате железа осложняется тем, что оптическая ось кристалла перпендикулярна к вектору намагниченности, лежащему в легкой плоскости. В связи с этим эффект Фарадея будет наблюдаться лишь при распространении света вдоль направлений, отличающихся от оптической оси, и в этих условиях большое естественное двулучепреломление будет сильно уменьшать величину угла поворота плоскости поляризации [4]. [c.160]

При проглаживании полимерного раствора в определенном Направлении макромолекулы многих полимеров ориентируются в той или иной степени по направлению движения, проявляя эффект двулучепреломления в потоке. Если в процессе сушки осуществляют непрерывное проглаживание раствора, то следует ожидать некоторой ориентации молекул в высушенной пленке. Степень ориентации ряда полимерных пленок очень высока. Макромолекулы высокоориентированных полимеров в растворе имеют вид прямолинейных жестких палочек. Даже при довольно низких концентрациях (10% и менее) такие растворы превращаются в жидкие кристаллы, обладающие самопроизвольным двулучепреломлением. Из них довольно трудно готовить изотропные пленки. В качестве примера можно привести растворы вируса табачной мозаики в воде, дезоксирибонуклеиновой кислоты в воде и растворы некоторых синтетических полипептидов, таких, как ноли-7 -бензил-Ь-глутамат, в неполярных растворителях. После высушивания растворов, поверхность которых проглаживали ровным лезвием, также получают пленки, отдельные части которых обнаруживают сильный эффект двулучепреломления. Полимеры высокого молекулярного веса ориентируются, как правило, легче, чем полимеры низкого молекулярного веса. [c.38]

Если нематический жидкий кристалл содержит молекулы, однородно ориентированные в пространстве, то он ведет себя как одноосный кристалл, обладающий двулучепреломлением. Холестерические кристаллы содержат оптически активные молекулы благодаря последовательному изменению ориентации молекул в параллельных слоях в кристалле возникает винтовая ось симметрии, что служит причиной высокой оптической активности холестериков и избирательного отражения ими циркулярно поляризованного [c.268]

Величина двулучепреломления этих пленок оказалась положительной и совпала с двулученреломлением чистых ориентированных лецитиновых слоев [112]. Расхождение величин показателя преломления л., полученных из измерения угла Брюстера ( X = 1,464) и оптической отражаемости (п = 1,454), Чэрри и Чэпмен [103] объясняют несоответствием оптической модели черной пленки представлению ее в виде пластинки из однослойного кристалла и предлагают использовать другую более сложную трехслойную анизотропную модель. [c.114]

Через 1—2 час катализатор дезактивируется или его дезактивируют, добавляя 10 м/г охлажденной до —70° смеси (4 1) метанола и 28%-ного раствора аммиака, содержащего 0,5% антиоксиданта (п-окси-Ы-фенилморфолин или тимол). Смесь тщательно перемешивают, затем вынимают колбу из б ни и постепенно повышают температуру, следя за испарением пропана. Следует принять меры предосторожности — работать в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. Метанола добавляют столько, чтобы покрыть полимерную массу, и смесь оставляют стоять на ночь для полного удаления остатка катализатора и для того, чтобы полимер пропитался антиоксидантом. Полимер дважды промывают 100 мл метанола и сушат до постоянного веса при температуре 50° в вытяжном сушильном шкафу. В зависимости от чистоты мономера, температуры и характера взаимодействия с катализатором полученный поливинилизобутиловыйэфир имеет вязкость г]уц/с в пределах 1—8 (растворы 0,10 г на 100 мл бензола при 25°) (примечания 5, 6). Выход от 80% до почти количественного. Пленки, полученные из расплава этого относительно кристаллического изотактического поливинилизобутилового эфира, не липкие, способны к холодной вытяжке, и температурный интервал плавления кристаллов, определенный по двулучепреломлению, составляет 90—120°. Кристалличность формованных пленок как в растянутом, [c.36]

Принимая во внимание то обстоятельство, что ламелярные кристаллы растут в радиальном направлении сферолитов, причем молекулярные цепочки ориентированы приблизительно перпендикулярно к поверхности ламелей, можно сделать вывод о том, что ламели, как и в случае монокристаллов, представляют собой кристаллы со сложенными цепями. Поскольку, кроме того, оси макромолекул расположены перпендикулярно радиусу сферолита (см. выше), можно предложить модель молекулярной ориентации в сферолите полиэтилена, показанную на рис. III.76. Эта модель позволяет также хорошо объяснить упоминавшееся выше явление, двулучепреломления [3, 4]. Следовательно, образование сфёроли-тов возможно в том случае, когда кристаллизация из расплава также протекает по механизму складывания макромолекул, что исключает возможность применения модели бахромчатой мицеллы . По-видимому, если бы другие исследователи обладали интуицией Келлера, то они смогли бы, установив характер молекулярной ориентации в кристаллах полимеров, полученных из расплава, предложить модель складывания цепей еще до того, как были открыты полимерные монокристаллы. [c.251]

В XIX веке метод двулучепреломлеиия в основном был связан с изучением диэлектрической постоянной материалов, которая в анизотропной среде описывалась Френелем и Максвеллом [55] тензором второго ранга. Лорентц [56, 57] и Лоренц [58] первыми продемонстрировали, что диэлектрическая постоянная и показатель преломления определяются молекулярной поляризуемостью. В трактате Борна 1932 г Оптика [59] описан тензор молекулярной поляризуемости и появляются идеи о том, что он связан с двулучепреломлением в кристаллах. [c.49]

Использование в качестве меры развития кристаллизации деполяризации линейно поляризованного света, измеренной фотометрическим способом при помоши поляризационного микроскопа (разд, 4.1.7 , связано с рядом осложнений. Оптическая разность хода А пропорцио-на,льна толщине образца [уравнение (8) гл. 3], а деполяризация (интенсивность света) пропорциональна величине (А/2). Поэтому показатель Аврами п, определенный таким методом, должен быть на 1 больше в том случае, когда анализируется увеличение деполяризации по сравнению с тем, когда анализируется непосредственно увеличение степени кристалличности. Бинсберген [37] рассчитал средние значения деполяризации плоскополяризованного света, исходя из предположения о статистическом расположении кристаллитов, обладающих двулучепреломлением в одном направлении. Он действитель- но установил, что начальное увеличение объемной доли кристаллических областей соответствует -зависимости, в то время как начальное увеличение деполяризации подчиняется -зависимости. После столкновения кристаллов это приводит к уравнениям типа Аврами с показателем п = 4 вместо п = 3, которого можно было бы ожидать при непосредственном измерении степени кристалличности. [c.179]

Во втором случае, когда свет может испытывать двулучепреломление между поляризатором и дпхроичнььм веществом, т. е. в электродах кристалла или во входном окне кюветы, проявляется другой эффект. Чтобы рассчитать, какой вклад он дает, мы заменим этот эффект эквивалентной кристаллической пластинкой с определенными осями и запаздыванием. Тогда можно оценить порядок величины допустимого двулучепреломления. Предположим, что введенная кристаллическая пластинка имеет запаздывание у и ее оси Ох и Оу образуют угол р с осями ОХ и ОУ модуляторного кристалла (рис. 38), которые сами накло- [c.92]

Пытаясь объяснить круговое двулучепреломление, измеренное вдоль оптической оси кварца, Френель предположил, что молекулы расположены в кристалле по спирали, так что в пространстве два циркулярно-поляризованных луча нельзя одинаково представить во врел я [c.197]

В одном из вариантов пластина из КДП раз.мера.ми 25x25x0,5 мм используется в качестве экрана ЭЛТ на поверхности пластины пучком электронов создается потенциальный рельеф, под действием которого в соответствующих участках пластины изменяется двулучепреломление. Пластина из кристалла с различным двулучепреломлением используется как диапозитив в проекционной систе.ме с поляроидами. Управляющие напряжения в таких системах велики, полуволновое напряжение КДП — 7,2 кВ. [c.201]

Оптические исследования волокон растянутого ПТФЭ показали, что эти волокна имеют положительное двулучепреломление [121, причем показатель преломления вдоль оси волокна на 0,12 выше показателя преломления в поперечном направлении (Ая = 0,12). Положительное двулучепреломление ПТФЭ связано с осью ориентации цепи макромолекулы. В то же время кристаллические ленты имеют отрицательное двулучепреломление, следовательно, цепь должна быть ориентирована перпендикулярно оси ленты. Основываясь на этих данных, Банн и сотр. [12] сделали вывод, что цепи ПТФЭ расположены параллельно направлению полос на протяжении нескольких тысяч атомов цепи. Длина полимерной цепи по крайней мере в десять раз больше ширины ленты, поэтому считают, что цепь у краев ленты загибается. Этот вывод, хотя и предположительный, предшествовал открытию явления упаковки цепи в ламели, и впоследствии на это явление часто ссылались, объясняя упаковку цепи в единичных кристаллах и образование кристаллов в блоке. [c.412]

Ч дифференциального термического анализа (см. рис. 3). Применя-"лись также оптические методы, например измерение температурной зависимости величины двулучепреломления . Есть еще один метод, заключающийся в снятии кривых нагревания и охлаждения (температура образца как функция времени) . Когда расплав полимера охлаждают медленно, экзотермический эффект кристалли- зации замедляет охлаждение образца. Хотя обычно на кривых охлаждения обнаруживается точка плавления, кривые нагревания чаще показывают существование интервала плавления. Гистерезис обеих кривых приводит к различию температур плавления и замерзания, которое составляет для большинства полимеров около 12° С это различие удается уменьшить или устранить далеко не во всех случаях, даже если проводить нагревание и охлаждение очень медленно . Измерения удельной теплоемкости показывают значительный скачок в точке плавления. [c.17]

Подставляя в это выражение значение п раствора ра-цематной смеси О- и -изомеров поли-у-бензилглутама-тов (смесь образует нематическую мезофазу со стабильным двулучепреломлением), Робинсон показал пригодность его для оценки шага спирали. Отсюда же получено дополнительное подтверждение того, что холестерические жидкие кристаллы являются закрученными нематическими. [c.122]

Как отмечено, жидкие кристаллы характеризуются ближним порядком в расположении центров тяжести молекул и параллельностью нх длинных осей. Переход твердого тела в жидкий кристалл соответствует ликвидации дальнего порядка в расположении центров тяжести молекул при сохранении дальнего порядка в их ориентации. Переход жидких кристаллов в изотропную жидкость сопровождается ликвидацией дальнего порядка и в ориентации молекул. Последний переход Френкель называет ориентационным плавлением . Согласно теории Френкеля, вблизи точки перехода одной фазы в другую образование зародышей новой фазы происходит еще до достижения точки превращения. В старой фазе возникают местные и временные флуктуации, называемые гетерофазными. Цветков распространил теорию гетерофазных флуктуаций на переходы типа жидкий кристалл — изотропная жидкость. По его мнению, в изотропножидкой фазе около точки превращения имеет место образование зародышей жидких кристаллов (роев). Этот факт подтверждается аномальным изменением ряда физических величин (двулучепреломление в потоке, скорость и поглощение ультразвука и др.) вблизи точки превращения изотропной жидкости в жидкий кристалл. Например, величина двойного лучепреломления в потоке изотропножидкого п-азоксианизола начинает возрастать еще за несколько градусов до этой температурной точки (134°) . [c.96]

Влияние возникающего двулучепреломления монаю уменьшить внесением в резонатор специальных оптических компенсаторов или использованием кристаллов Y3AI5O12—Nd + прямоугольного сечения [459, 460]. Последнее предложение самое действенное, но оно, к сожалению, применимо только для ОКГ с небольшими выходными мощностями генерации. В этом плане представляют определенный интерес и волноводные оптические резонаторы [461, 462], в которых могут возбу/кдаться такие типы колебаний, что деформационные напряжения в активной среде практически не искажают их волнового фронта . [c.213]

Двулучепреломление Аилин в любой точке кристалла пропорционально силе поля VII в этой точке, где V — напряжение, приложенное к пластинке. Так как производимое пластинкой отставание по фазе пропорционально Дидин . оно пропорцибнально также и V. [c.99]

Прежде чем рассматривать механизм роста кристалла, который привел бы к такой структуре, необходимо заметить, что появление освещенных областей и темных крестов при рассмотрении образца между скрещенными поляризаторами само по себе еще не доказывает кристалличности полимера. Это свидетельствует только о том, что полимер обладает двулучепреломлением, т. е. показатель преломления изменяется с изменением направления поляризации электромагнитных волн однако двулучепреломление может быть обусловлено ориентацией молекул без кристаллизации. В линейных полимерах, в которых поляризуемость молекул вдоль и поперек цепи сильно различается, двулучепреломление можно рассматривать в первую очередь как результат ориентации молекул так, полистирол, который вовсе не кристаллизуется, обладает в вытянутом состоянии двулучепреломлением вследствие некоторой ориентации молекул. Величина двулучепреломления, т. е. разность показателей преломления для двух направлений поляризации (вдоль и поперек цепи), при изменении регулярности в расположении молекул в кристаллах может измениться, но не радикально другими словами, изменение взаимодействия молекул при упаковке их в кристалл является уже вторичным эффектом, важ1ю лишь упорядоченное расположение осей молекул. Двулучепреломление является прежде всего мерой степени ориентации молекул, а не кристалличности. Однако из данных рентгенографического исследования известно, что полимеры с сферолитовой структурой являются кристаллическими, и хотя двулучепреломление сферолита можно приписать ориентации молекул (как в аморфных, так и в кристаллических областях), в значительной степени это явление, по-видимому, обусловлено наличием кристаллических областей. [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология