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更新时间：2026-02-02 
浏览次数：21偏光应力测试仪的工作原理主要基于光弹性效应和偏振光干涉现象，是一种利用光学方法分析材料内部应力分布的非破坏性检测技术。
当某些透明的各向同性材料（如玻璃、塑料）内部存在应力时，其光学特性会发生变化，表现出类似晶体的双折射性质，这种现象称为光弹性效应或应力双折射。
具体表现为：
双折射：偏振光进入有应力的材料后，会分解为两束振动方向相互垂直、传播速度不同的线偏振光（寻常光与非常光）。
光程差：由于传播速度不同，这两束光在穿过材料后会产生一个相位差，即光程差（Retardation）。光程差的大小与材料在该处的主应力差和材料厚度成正比。
关系公式：光程差 可表示为：
：光程差（单位：纳米，nm）
：材料的应力光学常数（与材料本身相关）
：光穿过材料的厚度
：该点的主应力差
仪器通过以下光学系统，将材料内部的应力差异转化为可见的光强或颜色变化：
起偏器：将来自光源的自然光转换为一束单一的线偏振光。
待测样品：放置在起偏器后方的线偏振光路径上。当光线穿过有应力的样品时，会发生上述的双折射现象，产生具有光程差的两束光。
检偏器（也称分析器）：位于样品之后，其偏振方向通常与起偏器垂直（构成“正交偏光场"）。它只允许特定振动方向的光通过。
干涉与成像：从样品中射出的两束携带应力信息（光程差）的光，在通过检偏器时，其振动方向会被调整到同一平面，从而发生干涉。干涉的结果（相长或相消）直接决定了最终射出光的光强。
干涉的结果可以通过以下两种主要方式呈现和判读：
灰度（明暗）条纹法：
在单色光（如钠黄光）照明下，干涉结果表现为一系列明暗相间的条纹，称为等色线。
同一条纹线上的点，其主应力差 是相等的。条纹越密集，表示应力梯度越大；条纹越暗，表示光程差为波长的整数倍，对应特定的应力值。
彩色条纹法：
在白光照明下，由于不同波长的光干涉条件不同，会形成彩色的干涉条纹。
颜色序列遵循一定的顺序（如紫→蓝→绿→黄→红），形成一个色序。通过比对颜色的阶次，可以估算光程差和应力的大小。颜色越鲜艳、变化越丰富，通常表示应力值越大。
定量测量（补偿法）：
为了获得具体的光程差数值，高级型号的仪器会集成一个可精确旋转的补偿器（如1/4波片或Senarmont补偿组件）。
通过手动或自动旋转补偿器，可以“抵消"样品引入的光程差，使视场恢复至一个特定的消光状态（如最暗）。此时补偿器旋转的角度与样品的光程差存在直接的数学关系，从而计算出精确的数值。
偏光应力测试仪的工作原理可简述为：利用偏振光照射被测样品，样品内部的应力会调制通过它的偏振光，产生与应力大小相关的双折射光程差；这些携带应力信息的光线经过干涉系统后，被转化为肉眼可辨的明暗条纹或彩色图像，从而实现对材料内部应力分布的定性观察与定量测量。
该原理决定了其适用于对透明或半透明各向同性材料进行非接触、全场性的应力分析。
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