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應力雙折射現象的產生是由于物質的光學性質是隨著物質內部應力的改變而改變的。在應力作用下，物質內部的折射率會發生變化，導致光線發生折射現象時速度的改變。在某些情況下，當光線入射到物質中時，會產生兩個方向的偏振光，這就是應力雙折射現象。
應力雙折射又稱光彈性效應。透明的各向同性的介質在壓力或張力的作用下，折射率特性會發生改變，從而顯示出光學上的各向異性。若介質本來就是各向異性晶體，則外力作用會使它產生一個附加的雙折射。塞貝克在1813年和布儒斯特在1816年研究這一現象。對物體施以壓力或張力，它就顯示出負單軸晶體或正單軸晶體的特性，有效光軸在應力方向上，并且所引起的雙折射與應力成正比。若應力在晶體上是不均勻的，在各處的雙折射就不一致，使通過它的光波上不同點產生不同的位相差。利用應力雙折射效應，可以檢驗光學材料的內應力，觀察各種力學結構的應力分布。
原理：
1.應力導致材料的晶格畸變，而晶格畸變又會影響材料內部的折射率。當受到應力作用時，材料的折射率將變化，形成雙折射現象。
2.在應力雙折射儀中，通過將材料制成單晶片，然后將其放置在兩個相互垂直的偏光片之間。
3.通過調節偏光片的相對位置，使得原本通過晶片的線偏光在第二個偏光片上通過時成為圓偏光。
4.當施加應力于晶片時，由于應力導致的晶格畸變，晶片的折射率發生變化線偏光通過晶片后不再是圓偏光，而變成了橢圓偏光。
5.測量橢圓偏光的參數，如振幅或相位差，可以得到材料中的應力信息。
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