Фотоупругость, фотоэластический эффект, пьезооптический эффект — возникновение оптической анизотропии в первоначально изотропных твёрдых телах (в том числе полимерах) под действием механических напряжений. Открыта Т. И. Зеебеком (1813) и Д. Брюстером (1816). Фотоупругость является следствием зависимости диэлектрической проницаемости вещества от деформации и проявляется в виде двойного лучепреломления и дихроизма, возникающих под действием механических нагрузок. При одноосном растяжении или сжатии изотропное тело приобретает свойства оптически одноосного кристалла с оптической осью, параллельной оси растяжения или сжатия (см. Кристаллооптика). При более сложных деформациях, например при двустороннем растяжении, образец становится оптически двухосным.

Фотоупругость обусловлена деформацией электронных оболочек атомов и молекул и ориентацией оптически анизотропных молекул либо их частей, а в полимерах — раскручиванием и ориентацией полимерных цепей. Феноменологически (в линейном приближении) этот эффект описывается как изменение коэффициентов оптической индикатрисы ${\displaystyle \Delta B_{\lambda }}$, вызванное деформацией ${\displaystyle u_{\mu }}$:

${\displaystyle \Delta B_{\lambda }=\sum _{\mu =1}^{6}p_{\lambda \mu }u_{\mu },}$

где ${\displaystyle p_{\lambda \mu }}$ — компоненты тензора фотоупругости. Здесь использованы тензорные обозначения с шестимерными индексами ${\displaystyle \lambda }$, ${\displaystyle \mu }$ = 1,2,…,6 по следующему правилу: ${\displaystyle \lambda =i=j}$ при ${\displaystyle i=j}$, ${\displaystyle \lambda =9-i-j}$ при ${\displaystyle i\neq j}$, то есть

${\displaystyle \lambda =1\rightarrow xx,\ \ \lambda =4\rightarrow yz,}$

${\displaystyle \lambda =2\rightarrow yy,\ \ \lambda =5\rightarrow xz,}$

${\displaystyle \lambda =3\rightarrow zz,\ \ \lambda =6\rightarrow xy.}$

Эти обозначения учитывают внутреннюю симметрию тензора фотоупругости (который, вообще говоря, является тензором четвёртого ранга), индикатрисы и тензора деформации. В линейном приближении изменение индикатрисы можно пересчитать в изменение тензора диэлектрической проницаемости по формуле

${\displaystyle \Delta \epsilon _{ij}=-\epsilon _{ik}\Delta B_{kl}\epsilon _{lj},}$

Фотоупругость используется при исследовании напряжений в механических конструкциях, расчёт которых слишком сложен. Исследование двойного лучепреломления под действием нагрузок в выполненной из прозрачного материала модели (обычно уменьшенной) изучаемой конструкции позволяет установить характер и распределение в ней напряжений (см. Поляризационно-оптический метод исследования). Фотоупругость лежит в основе взаимодействия света и ультразвука в твёрдых телах (акустооптический эффект).