A frequency dependence of the Kerr constant K in transformer oil Nynas Nytro 3000 within a frequency range 117-5017 Hz is determined. An averaged value (2.30 ± 0.03) 10-15 m/V2 for K is obtained. The constant is found to be weakly frequency dependent and approaches its maximum 2.37·10-15 m/V2 at about 3000 Hz. The Kerr constant is of comparable value to that observed in other mineral oils employed previously in measurements of the quadratic electro-optic effect and the electrostriction in crystals.
PL
W zakresie częstotliwości 117 Hz – 5017 Hz przeprowadzono pomiary stałej Kerra K oleju transformatorowego Nynas Nytro 3000. Otrzymana średnia wartość stałej wynosi (2.30 ± 0.03)·10-15 m/V2 a w okolicach 3000 Hz osiąga ona maksymalną wartość 2.37·10-15 m/V2. Wyniki pokazują, że wielkość stałej Kerra w badanym oleju jest zbliżona do wartości obserwowanych w poprzednio badanych olejach więc może on być wykorzystany jako ciecz immersyjna w pomiarach współczynników kwadratowego efektu elektrooptycznego oraz elektrostrykcji w kryształach.
A modification of Mach-Zehnder interferometer is proposed. It is shown that by introducing an additional time dependent phase shift in one of the interferometer arms, its sensitivity may be significantly increased. The method is applied to measure the quadratic electrooptic effect in transformer oil.
PL
Zaproponowano metodę pomiaru kwadratowego efektu elektrooptycznego w cieczach przy wykorzystaniu interferometru Macha-Zehndera. Pokazano, że dodatkowa modulacja fazy w jednym z ramion interferometru znacząco zwiększa czułość pomiaru. Metodę zastosowano do pomiaru składowych tensora kwadratowego efektu elektrooptycznego w oleju transformatorowym.
The influence of the electrode material and of the spacing between electrodes on Kerr constant in castor oil is investigated. It is shown that the spacing of the electrodes influences the measurement of Kerr constant whereas the electrode material has no influence on the results of the measurement.
PL
Przedstawiono wyniki badań wpływu materiału elektrody oraz odległości pomiędzy elektrodami na pomiary stałej Kerra w oleju rycynowym. Pokazano, że odległość pomiędzy elektrodami wpływa na wyniki pomiaru stałej Kerra oraz że materiał elektrod nie ma na nie wpływu.
The electro-optical Kerr effect finds wide application in conformational analysis of molecules and molecular aggregates [1–5], particularly in cases where the standard X-ray and NMR techniques cannot be used. For instance, NMR allows to establish conformations of linear and cyclic unsaturated organic compounds. However, it is less effective in an analysis of molecular complexes, particularly of those that have several rotational symmetry axes. In such cases a combination of techniques based on molecular dipole moments, electro-optical Kerr effect, optical Kerr effect, IR spectroscopy, and Rayleigh scattering can be applied [6]. The foundations of conformational analysis of molecular complexes using several complementary physical approaches are developed in Ref. [7]. The electro-optical methods are particularly useful for an investigation of intramolecular interactions [8–18]. The strength, direction and other details of intramolecular interactions can be determined by analyzing the deviations of the experimental molar Kerr constant (mK) from its value calculated according to the tensor-additive scheme that operates with polarizability tensors of molecular cores and functional groups [19, 20]. For instance, using this approach it has been shown that weakening of conjugation in an electron donor-acceptor chain can lead to flattening of the molecular structure [21]. The Kerr constant is also very sensitive to intermolecular interactions [22–29]. In order to assess quantitatively an extent of the solvent effect on the mK values, both molecular and continuum models of solution structure have been used [30, 31]. The mK values are greatly affected by the mutual orientation of solvent and solute molecules, which interact by dispersive, inductive and dipole-dipole forces [32]. Hydrogen and donor-acceptor bonding have an even stronger influence on the mK values [33]. The equimolar mixtures approach developed in Ref. [34] allows to determine the molar Kerr constant (mK), dipole moment (m), equilibrium constant (K) and, ultimately, structure of a molecular complex based on measurements of the Kerr constant (B), dielectric permittivity (e), density (d) and refractive index (n) of a series of dilute solutions of the complex. Future trends in the development of the electro-optical methods in chemistry are discussed. Theories that relate the electric-optic proprieties of molecules with their reactivity are particularly important. Such theories should be able to predict the changes in the polarizabilities and dipole moments of bonds, molecules and molecular aggregates during the course of chemical reactions.
Szkła, obok półprzewodników i metali, są podstawowym materiałem do budowy elementów w optoelektronice i mikroelektronice. Praktyczna wiedza o szkłach rozszerza się wraz z intensywnym rozwojem ich zastosowań w telekomunikacji i budowie mikrosystemów. Wiele elementów funkcjonalnych fotoniki budowanych jest ze szkieł nieliniowych. Optyczne zjawiska nieliniowe indukowane w szkle pozwalają na budowę nowych mikroelementów fotonicznych zastępujących złożone rozwiązania klasycznej optyki objętościowej. W artykule, który jest czwartą częścią cyklu prac o szkłach nieliniowych, przedstawiono definicję szkieł Kerra oraz dokonano ich podziału na szkła elektrooptyczne niskoczęstotliwościowe i optyczne wysokoczęstotliwościowe. Omówiono mechanizm wymuszania dwójłomności w obu przypadkach poprzez zjawiska polaryzacji. Procesy niskoczęstotliwościowe są wzbudzane przez zjawisko elektrostrykcji, a procesy wysokoczęstotliwościowe poprzez polaryzację molekularną. Omówiono charakterystyki zjawisk Kerra dla różnych szkieł optycznych. Omówiono warunki, gdy w przypadku bardzo silnych oddziaływań polowych szkło ulega częściowej morfizacji.
EN
Glasses, together with semiconductors and metals, are fundamental materials for building of components for optoelectronics and microelectronics. Practical knowledge about glasses extends considerably with strong development of their applications in telecommunications and the construction of microsystems. Many functional components of the photonics are manufactured of nonlinear glasses. Nonlinear optical phenomena induced in glasses allow to build new microcompo-nents, replacing complex solutions of classical volume optics. The paper, which is the fourth part of a cycle on nonlinear glasses, defines Kerr family of glasses and divides them to electrooptic Kerr glasses (low-frequency) and optical Kerr glasses (high frequency). The mechanisms of birefringence excitation in both cases were debated by induction of polarization. Low frequency processes are excited by electrostriction while high frequency processes are excited by molecular polarization. There were debated Kerr effects characteristics in different families of optical glasses were discussed. The conditions were shown when, at high excitations, the glass is a subject to partial morphization.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The temperature dependence of the Kerr constant of metylosilicone oil OM 3000 useful as an immersion liquid in measurements of nonlinear electrooptic effects in crystal is determined. Changes in the refractive index of the oil with temperature are also presented. The results obtained confirm that the Kerr effect of the oil is small enough not to disturb experimental investigations of the nonlinear electrooptic properties of crystals.
PL
Wyznaczono temperaturową zależność stałej Kerra oraz współczynnika załamania światła dla oleju silikonowego OM3000. Oleje silikonowe stosowane są jako ciecze imersyjne podczas pomiarów właściwości elektrooptycznych monokryształów. Stosuje się je w celu: a) zmniejszenia ryzyka przebicia powierzchniowego po przyłożeniu wysokiego napięcia do kryształu, b) poprawienia jakości optycznej powierzchni próbki krystalicznej , przez którą przechodzi promień światła, c) zapewnienia wzrostu tłumienia drgań w komórce pomiarowej. Z uwagi na niejednorodność pola elektrycznego w pobliżu elektrod kryształu możliwy jest wpływ efektu Kerra w oleju imersyjnym na uzyskiwane wyniki pomiaru właściwości elektrooptycznych badanych kryształów umieszczonych w danym oleju. Przeprowadzone badania pozwalają oszacować i w rezultacie zaniedbać wpływ ww. efektu na wyniki pomiarów współczynników elektrooptycznych w monokryształach.
Experimental and theoretical investigation of molecular dipole moments and molar Kerr constants of 1,4-naphthoquinone based autocomplexes has been carried out. The results indicate the presence of intramolecular charge transfer of the n-_* type. A correlation of the experimental values of molar Kerr constants with the _0-constants of substituents to the arylamine fragment of the autocomplexes has been established. Substituents to the electron donor fragment of the autocomplexes systematically affect the angle between the donor and acceptor fragments. Ab initio quantum-chemical calculations support the n-_*-charge transfer structure and show notable changes in the charge on the nitrogen atom of the donor fragment due to complex formation.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The extinction coefficient and the temperature dependence of the refractive index of some mineral oils are determined. Measurements were also made of temperature changes in the Kerr constants of the oils. The results obtained confirm that these liquid dielectrics can be useful in measurements of quadratic electrooptic coefficients in crystals.
PL
Zmierzono współczynnik ekstynkcji oraz zależność temperaturową współczynnika załamania światła niektórych olejów mineralnych. Wyznaczono także zależność temperaturową stałej Kerra w tych olejach. Otrzymane wyniki potwierdzają wcześniejsze przypuszczenia, że badane ciecze mogą być użyteczne przy pomiarach kwadratowych współczynników elektrooptycznych w kryształach.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Values of the Kerr constant B and changes in B with temperature in some silicon oils are determined. The measurements show that B is close to 1 · 10-15 m/V² and (l/B)(∂B/∂T) is about 10-3 deg-1. The results obtained indicate that these liquid dielectrics can be useful in measurements of the quadratic electrooptic coefficients in crystals.
PL
Określono wartości stałych Kerra B oraz ich zależności od temperatury w wybranych olejach silikonowych. Przeprowadzone pomiary pokazały, że stała B jest bliska 10-15 m/V² zaś (l/B)(∂B/∂T) jest rzędu wielkości 10-3 deg-1. Otrzymane wyniki pokazują, że rozpatrywane ciekłe dielektryki mogą być użyteczne w pomiarach kwadratowego efektu elektrooptycznego w kryształach.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.