J. Phys. France 42, 1097-1102 (1981)
DOI: 10.1051/jphys:019810042080109700

Measurement of the birefringence induced in liquids by ultrasonic waves : application to the study of the isotropic phase of PAA near the transition point

P. Martinoty et M. Bader

Laboratoire d'Acoustique Moléculaire , Université Louis-Pasteur, 4, rue Blaise-Pascal, 67070 Strasbourg, France

Abstract
A technique has been developed for ultrasound-induced birefringence experiments. Measurements made in the isotropic phase of PAA (p-azoxyanisole) show that it is possible to obtain reliable results quickly and in a very simple way through straightforward improvements of the traditional technique. In addition to the induced birefringence measurements our technique also provides measurements of the absorption coefficient of the ultrasonic wave. The cell has a low sample volume and is particularly suited to studies on rare liquids and/or highly attenuating liquids. The results on PAA show that the quantity Δn/√P, where Δn is the induced birefringence and P the acoustic intensity, diverges according to a power law. As one approaches Tc the system crosses over from the ωτ 1 regime to the ωτ ˜ 1 regime. The results are interpreted on the basis of the de Gennes model. The orientation relaxation time is deduced from these measurements.

Résumé
On a développé une technique permettant de mesurer la biréfringence induite par les ultrasons dans les liquides : les mesures effectuées dans la phase isotrope du PAA montrent qu'il est possible d'obtenir des résultats fiables d'une façon simple et rapide grâce à des améliorations sensibles de la technique traditionnelle. En plus de la biréfringence induite ce dispositif mesure également le coefficient d'absorption de l'onde ultrasonore. La cellule de mesure utilise un faible volume de liquide et est particulièrement bien adaptée aux études des liquides rares et/ou des liquides très absorbants. Les résultats dans le PAA montrent que la quantité Δn/√P, où Δn est la biréfringence induite et P l'intensité acoustique, diverge selon une loi en puissance. Au voisinage de T c le système passe du régime ωτ 1 au régime ωτ ˜ 1. Ces résultats qui ont été interprétés sur la base du modèle de de Gennes permettent de déduire le temps de relaxation orientationnel.

PACS
6260 - Acoustical properties of liquids.
6280 - Ultrasonic relaxation.
6470M - Transitions in liquid crystals.
7820F - Birefringence.

Key words
birefringence -- liquid crystal phase transformations -- organic compounds -- ultrasonic absorption -- ultrasonic effects -- ultrasonic relaxation