玻璃是透明材料，而且是一種均質(zhì)體，它具有各向同性的性質(zhì)，當(dāng)單色光通過玻璃時，光速與其傳播方向和光波的偏振面無關(guān)，不會發(fā)生雙折射現(xiàn)象。但是，由于外部的機械作用或者玻璃容器成型后從軟化點以上的不均勻冷卻，使玻璃容器具有殘余應(yīng)力時，各向同性的玻璃在光學(xué)上就成為各向異性體。

　　內(nèi)應(yīng)力系指物件由于外因(受力或濕度、溫度變化等)而變形時，在物件內(nèi)各部分之間會產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，當(dāng)外部載荷消除后，仍殘存在物體內(nèi)部的應(yīng)力，它是由于材料內(nèi)部宏觀或微觀的組織發(fā)生了不均勻的體積變化而產(chǎn)生的。如果玻璃容器中殘存內(nèi)應(yīng)力，將會降低玻璃的機械強度，在藥品包裝的生產(chǎn)、使用及儲存中易出現(xiàn)破裂等問題。

　　通常玻璃為各向同性的均質(zhì)體材料，當(dāng)有應(yīng)力存在時，它會表現(xiàn)各向異性，產(chǎn)生光的雙折射現(xiàn)象。本法使用偏光應(yīng)力儀測量雙折射光程差，并以單位厚度光程差數(shù)值來表示產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大小。雙折射光程差的測量原理，是由光源發(fā)出的白光通過起偏鏡后成為直線偏振光，直線偏振光通過有雙折射光程差的被測試樣和1/4波片后，其振動方向?qū)⑿D(zhuǎn)一個角度θ，角度θ的數(shù)值(單位為度)與被測試樣的雙折射光程差δ成正比，其關(guān)系式：δ=565θ/180=3.14θ，因此當(dāng)被測玻璃樣品存在內(nèi)應(yīng)力時，通過旋轉(zhuǎn)檢偏鏡可以測得這個角度，即可測得被測試樣的雙折射光程差&。內(nèi)應(yīng)力的測定主要用于藥用玻璃容器退火質(zhì)量的控制。

　　儀器裝置

　　偏光應(yīng)力儀應(yīng)符合的技術(shù)要求：在使用偏光元件和保護件進行觀察時，光場邊沿的亮度不小于120cd/m;所采用的偏振元件應(yīng)保證亮場時任何一點偏振度都不小于99%;偏振場不小于85mm;在起偏鏡和檢偏鏡之間能分別置入565nm的全波片(靈敏色片)及四分之一波片，波片的慢軸與起偏鏡的偏振平面成90o;檢偏鏡應(yīng)安裝成能相對于起偏鏡和全波片或四分之一波片旋轉(zhuǎn)，并且有旋轉(zhuǎn)角度的測量裝置(度盤格值為1o)。

　　測定法

　　供試品應(yīng)為退火后未經(jīng)其它試驗的產(chǎn)品，須預(yù)先在實驗室內(nèi)溫度條件下放置30分鐘以上，測定時應(yīng)戴手套，避免用手直接接觸供試品。

　　1.無色供試品的測定

　　無色供試品底部的檢驗：將四分之一波片置入視場，調(diào)整偏光應(yīng)力儀零點，使之呈暗視場。把供試品放入視場，從口部觀察底部，這時視場中會出現(xiàn)暗十字，如果供試品應(yīng)力小，則這個暗十字便會模糊不清。旋轉(zhuǎn)檢偏鏡，使暗十字分離成兩個沿相反方向移動的圓弧，隨著暗區(qū)的外移，在圓弧的凹側(cè)便出現(xiàn)藍灰色，凸側(cè)便出現(xiàn)褐色。如測定某選定點的應(yīng)力值，則旋轉(zhuǎn)檢偏鏡直至該點藍灰色剛好被褐色取代為止。繞軸線旋轉(zhuǎn)供試品，找出應(yīng)力點，旋轉(zhuǎn)檢偏鏡，直至藍灰色被褐色取代，記錄此時的檢偏鏡旋轉(zhuǎn)角度，并測量該點的厚度。

　　無色供試品側(cè)壁的檢驗：將四分之一波片置入視場，調(diào)整偏光應(yīng)力儀零點，使之呈暗視場。把供試品放入視場中，使供試品的軸線與偏振平面成45o，這時側(cè)壁上出現(xiàn)亮暗不同的區(qū)域。旋轉(zhuǎn)檢偏鏡直至側(cè)壁上暗區(qū)聚會，剛好取代亮區(qū)為止。繞軸線旋轉(zhuǎn)供試品，借以確定應(yīng)力區(qū)。記錄測得應(yīng)力區(qū)的檢偏鏡放置角度，并分別測量兩側(cè)壁的厚度(記錄兩側(cè)壁壁厚之和)。

　　2.有色供試品的測定

　　檢驗步驟與1相同。當(dāng)沒有明顯的藍色和褐色以及玻璃透過率較低時，較難確定檢偏鏡的旋轉(zhuǎn)終點，深色供試品尤為嚴(yán)重，這時可以采用平均的方法來確定準(zhǔn)確的終點。即以暗區(qū)取代亮區(qū)的旋轉(zhuǎn)角度與再使亮區(qū)剛好重新出現(xiàn)的總旋轉(zhuǎn)角度之和的平均值表示。

　　結(jié)果計算

　　δ=T/t=θ×3.14/t

　　式中

　　δ為供試品的內(nèi)應(yīng)力，nm/mm;

　　T為供試品被測部位的光程差，nm;

　　t為供試品被測部位通光處的總厚度，mm;

　　θ為檢偏鏡旋轉(zhuǎn)角度(在測得應(yīng)力時);

　　3.14為采用白光光源(有效波長約為565nm)時的常數(shù)，檢偏鏡每旋轉(zhuǎn)1o約相當(dāng)于光程差3.14nm(T=θ×3.14)。