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