Ileana Guízar Iturbide Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica Electroconstricción Ileana Guízar Iturbide
Contenido Definición Punto de vista macroscópico Punto de vista microscópico Capacitor inmerso en un líquido dieléctrico Modificación de las propiedades ópticas Aplicaciones Materiales Bibliografía
Definición La electroconstricción es la tendencia de los materiales para llegar a ser más densos en la presencia de un campo eléctrico.
Punto de vista macroscópico F Placa dieléctrica cerca de un capacitor de placas paralelas La energía potencial por unidad de volumen de un material: Consecuentemente la energía potencial total del sistema u dV aumenta.
Punto de vista microscópico F p Una molécula cercana a un capacitor de placas paralelas En presencia del campo E
Capacitor inmerso en un líquido dieléctrico Se incrementa la densidad en esta región . Su constante dieléctrica cambia de su valor original o al valor o+ , donde:
Y la densidad de energía del campo: El trabajo w Si sabemos que u = w
Despejando pst Donde al término: Se le conoce como la constante electroconstrictiva
Podemos calcular el cambio en densidad como: Donde se iguala con la presión electroconstrictiva: Donde:
Comparando: En el caso donde E representa un campo óptico:
Modificación de las propiedades ópticas La susceptibilidad en la presencia de un campo óptico: Sabemos que: Y con el valor de
Reduciendo: Por simplicidad: Sustituyendo: La amplitud compleja de la polarización no lineal que resulta puede ser representada como:
Se despeja y se sustituye: Para representar este resultado en términos de una susceptibilidad convencional de tercer orden, definida a través de : Finalmente:
Aplicaciones Dispersión estimulada Brillouin Dispersión estimulada Rayleigh
Materiales Cristales como el titanato de bario y el Zirconato de Titanio muestran este efecto en un alto grado. Son muy útiles en acústica.
Bibliografía Robert W. Boyd, Nonlinear Optics (Academic Press, Inc.) http://www.optics.rochester.edu/workgroups/boyd/papers/Boyd_JMO_99.pdf http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/elmat_en/kap_3/backbone/r3_6_1.html#_dum_2