Il fenomeno della birifrangenza meccanica

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La birifrangenza meccanica si può ottenere attraverso una lamina di vetro, sottoponendo quest’ultima ad azioni di tipo meccanico come compressioni o trazioni, che rendono il vetro in esame anisotropo. La birifrangenza è proporzionale alla deformazione che viene subita e anche allo spessore della lamina. Il fenomeno in questione è dovuto alle deformazioni che si provocano all’interno della lamina ed è alla base di una parte della tecnica (fotoelasticità) per cui si può stabilire, con degli opportuni esami ottici, l’andamento degli sforzi interni causati dalla variazione della birifrangenza provocata dalle sollecitazioni esterne.

Nell’industria delle lenti, ad esempio, sono causa di birifrangenza una montatura troppo serrata sull’obiettivo o una grande differenza del coefficiente di dilatazione termica del vetro e delle parti metalliche che costituiscono la montatura dell’ottica. È anche accaduto in passato che obiettivi per fotografia aerea di dimensioni molto grandi, montati su parti in duralluminio, si siano rotti quando sono stati utilizzati a grandi quote e a temperature molto basse. È opportuno ricordare che gli acciai hanno un coefficiente di dilatazione termico molto più vicino a quello del vetro dei metalli leggeri e che certi acciai sono stati studiati per essere accoppiati al vetro.

Il diverso tempo di raffreddamento tra l’interno e l’esterno della massa del vetro provoca fenomeni di birifrangenza nel vetro stesso. In questo caso, per riuscire a costruire delle lenti che non abbiano birifrangenza, si scarta la parte esterna del blocco di vetro e si utilizza solo il nucleo centrale, il qual è praticamente esente dal fenomeno. Quest’ultimo, dovuto in particolare alle tensioni interne, si può far sparire con una attenta e molto curata ricottura. Per eseguire i controlli sui vetri di ottica tensionati, si opera in maniera specifica: il campione da verificare viene posto tra un polarizzatore e un analizzatore, in modo che se il vetro è isotropo c’è estinzione di luce, mentre con la birifrangenza la luce diventa polarizzata.

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