قياس المرونة الضوئية: رؤية الإجهاد الميكانيكي بالبصريات: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

قياس المرونة الضوئية هو طريقة لتصور السلالات في المواد. في هذا Instructable ، سنرى كيف يمكنك عمل بعض العينات لتحديد توزيع الضغط بشكل تجريبي في بعض المواد تحت الحمل الميكانيكي!

الخطوة 1: بعض التفسيرات حول كيفية عمل ذلك

المادة "ثنائية الانكسار" هي مادة يعتمد فيها معامل الانكسار (أي سرعة الضوء) على استقطاب واتجاه انتشار الضوء.

عند تطبيق بعض الضغط الميكانيكي ، يتغير انكسار المادة محليًا اعتمادًا على الإجهاد ، وفي بعض النقاط تعمل مثل "لوحة الموجة" التي تغير حالة الاستقطاب للضوء.

"المستقطب" هو مكون بصري يسمح فقط لبعض أنواع الاستقطاب بالمرور من خلاله. إذا قمت بوضع مستقطبين من النوع "الخطي" موجهين في الاتجاهات العمودية ، فسيتم حجب الضوء ولكن إذا أضفت "لوحة موجة" موجهة بشكل ملائم بينهما ، فسوف يمر الضوء من خلالها وسترى الضوء.

يسمح الجمع بين هذين التأثيرين برؤية ألوان مختلفة في الوقت الفعلي تمر أم لا (لأن تعديل الاستقطاب يعتمد أيضًا هنا على الطول الموجي للضوء)

لفهم كيفية سماح لوحة الموجة بتغيير استقطاب الضوء بشكل أفضل ، يمكنك قراءة المقالة التالية:

en.wikipedia.org/wiki/Waveplate

تذهب مقالة قياس المرونة الضوئية أيضًا إلى أبعد من توضيحي خفيف الوزن:

en.wikipedia.org/wiki/Photoelasticity

الخطوة 2: بناء بعض الإطارات الميكانيكية لتطبيق الضغط على الأجزاء البلاستيكية

فيما يلي بعض الإطارات والعينات التي تخيلتها لتصور الإطارات

الخطوة 3: إدراك الإطارات

بفضل IU. T. الفرنسية Fablab في مدينة Cachan (جنوب باريس) ، InnovLab (https://innovlab-iut-cachan.blogspot.com/) ، أتيحت لي الفرصة للوصول إلى قاطع اتيرجيت من أجل تحقيق الإطارات !

innovlab-iut-cachan.blogspot.com/2018/10/po…

إذا كنت تريد أن تفعل نفس الشيء ، فيمكنك قطعها بالماء أو ربما استخدام أنواع أخرى من C. N. C. بالقطع. هنا ، استخدمت مادة الألومنيوم بسمك 12 مم.

بعد ذلك ، يمكنك حفر بعض الثقوب والضغط عليها لإضافة بعض البراغي التي ستساعدك على الضغط على العينات. يمكنك أيضًا عمل هيكل ميكانيكي قابل للتشوه يضغط محليًا على عينتك.

الخطوة 4: إدراك العينات

يمكنك أيضًا قطع بعض العينات (بعض القضبان ، أو برج يشبه إيفل) من البلاستيك (لقد نجحت في استخدام لوح PolyCarbonate بسمك 7 مم ، والزجاج يعمل أيضًا ولكن يتكسر بسهولة أكبر)

الخطوة 5: استمتع بتجاربك

ضع عينتك في الإطار واعرضها بين L. C. D. شاشة (ينبعث منها ضوء مستقطب) ومستقطب (حصلت على خاصتي هناك:

ثم قم بتطبيق الإجهاد ولاحظ تغير الألوان.

يتمتع !