Поккельса эффект.
Открытие
При этом величина разности фаз расщепленных лучей пропорциональна первой степени
напряженности поля (линейный электрооптический эффект, а также продольный
электрооптический эффект). Наиболее ярко эффект реализуется в кристалле
дигидрофосфата калия (КДР).
Эффект Поккельса по сравнению с
эффектом Керра имеет меньшую зависимость от температуры.
Комментарий.
Вообще не исследован в части переменного и импульсного тока.
В части облучения инфракрасным светом.
Не проверялось совместное действие электрического и магнитного поля. В
квантовой теории природа эффекта не рассматривалась ввиду того, что и
пьезоэффект не смогла объяснить. См. Акустоэлектрический эффект.
Пьезоэффект. Обратный пьезоэффект
Рассмотрим это дело с излучательной позиций.
Что же происходит. Кристалл, диэлектрик, но это только так кажется. Под
воздействием внешнего поля, а точнее излучения, ток через кристалл течет, хотя
и очень и очень малый. Под таким действием очень и очень слабого электрического
тока кристалл изменяет свои геометрические размеры достаточно медленно, а если
напряжение очень велико кристалл разрушится и произойдет электрический пробой.
Аналогично себя ведет диэлектрик – пьезокристалл, только там электрическое
действие заменяется на механическое и вместо пробоя происходит такое же
механическое разрушение кристалла.
Но напряжение то не малое, хотя
и недостаточное для пробоя, ток нарастает медленно. Следовательно, в локальной
области происходит частичный затухающий «пробой», кристалл частично в тонком
слое начинает проводить ток. То есть кристалл постепенно, слой за слоем, под
действием излучения изменяет свои геометрические размеры в связи с тем, что
меняются магнитные и электрические свойства атомов и молекул. В принципе
кристалл сам, полимер, одна большая молекула. Свойства ее определяются
характером вращения атомов, их первоначальным размером, массой, что определяет
их форму и ориентацию. Вследствие увеличения внутренней энергии изменяется и
характер взаимодействия атомов в кристаллической решетке, увеличиваются и
уменьшаются расстояния в различных плоскостях. Атомы приспосабливаются к новым
условиям. Изменяется их энергетический
спектр!!! Диэлектрик в локальной области
превращается в проводник излучения. Возникает разность энергетических
потенциалов. Локальное увеличение энергии заставляет передавать эту энергию по
пути наименьшего сопротивления по оси кристалла. Процесс затухает при
отсутствии дополнительных постоянных воздействий. Все продолжается до тех пор, пока кристалл
полностью не изменит свое состояние и становится относительно прозрачным для
тока излучения (электрического тока), все атомы сбрасывают избыток энергии
почти одновременно по направлению излучения.
И следует восстановление первоначальных свойств. Важно отметить, что
должна быть возможность для сброса энергии, то есть, чтобы проводимость
окружающей среды хоть частично обеспечивалась бы совпадением ее спектра
поглощении со спектром излучения кристалла в возбужденном состоянии. Когда
этого нет, кристалл может довольно долгое время сохранять это состояние. Если
воздействие постоянно, то кристалл начинает попеременно накапливать энергию и
сбрасывать, если есть куда, то есть сжиматься и расширяться, возникает
колебание. Такое резонансное состояние определяется химическим составом и
геометрией кристалла.
Что происходит, когда кристалл еще и облучается светом в
перпендикулярном току направлении. Кристалл уже изменивший свои размеры, то
есть расстояния между атомами кристаллической решетки по оси приложения
напряжения и одновременно по перпендикулярной ей оптической плоскости
уменьшаются, а по оптической оси и в перпендикулярной току плоскости
увеличиваются. Мы получаем уплотнение по оси потока света и в то же время
утолщение по этой же оси самого кристалла. По идее лучу света вдвойне труднее
преодолевать кристалл.
При этом меняется и достаточно сильно коэффициент преломления.
Следует учесть, что преломление происходит не только на атомах, но и на
самом излучении. Это особенно должно сказывается у сильных потоков, например при излучении
лазером. Пока официальная физика не подтверждает этого опытами, хотя эти опыты
уже проведены в вакууме на примере отклонения луча в ЭЛТ обычным магнитом встык
и под углом к лучу ( муаровая картинка
на экране телевизора).
То есть изменение показателя преломления среды может возникать не
только в пьезоэлектриках, но вообще в любых веществах и даже преломления
потока излучения на потоке излучения в
глубоком вакууме.
Общность всех подобных эффектов магнитных, электрических и оптических
связана с единым механизмом передачи энергии именно излучением.
По сути сам эффект является прекрасным примером рассеяния одного вида
излучения в веществе на другом виде излучения. То есть в данном случае это
рассеяние видимого света на очень слабом электрическом токе высокого
напряжения.
Фатьянов А.В. Спб.