偏光應力儀經常用于玻璃瓶廠、光學儀器廠，玻璃廠、實驗室作測量光學玻璃、玻演制品及其他光學材料的應力值，它的使用方法如下：
1.將靈敏色片取下，將四分之一波片置入視場，調整偏光應力儀零點，使之呈暗視場。
2.把試樣放入視場，從口部觀察底部，這時視場中會出現暗十字，如果試樣應力小，則這個暗十字便會模糊不清。
3.旋轉檢偏鏡，使暗十字分離成兩個沿相反方向移動的圓弧，隨著暗區的外移，在圓弧的凹側便出現藍灰色，凸側便出現褐色。如測定某選定點的應力值，則旋轉檢偏鏡直至該點藍灰色剛好被褐色取代為止。
4.繞軸線旋轉供試品，找出大的應力點，旋轉檢偏鏡，直至藍灰色被褐色取代
5.記錄此時的檢偏鏡旋轉角度，并測量該點的厚度。
偏光應力儀是基于應力雙折射檢測，即：玻璃是各向同性體，各方向的折射率相同。如果玻璃中存在應力，各向同性的性質會受到破壞，引起折射率的變化，兩個主應力方向的折射率不再相同，會出現雙折射現象。雙折射導致材料產生光學相位延遲，其相位延遲值與應力值的關系由下式確定：C為應力光學常數，它是物性常數，僅與玻璃品種有關。只要能測量出相位延遲值，就可以知道材料的內部應力。并且，絕大多數偏光應力儀給出的量值就是相位延遲值。
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