Задачи (Задача 4.5.17)

Посмотреть архив целиком

Задание


Что является количественной мерой диэлектрической анизотропии нематических жидких кристаллов? В каких веществах она положительна, в каких отрицательна?


Объяснение


Жидкие кристаллы обладают определенным порядком в расположении молекул, создающих анизотропию механических, электрических и оптических свойств. Многие эффекты в жидких кристаллах возникают из-за переориентации директора (оси преимущественного направления молекул макроскопического объема вещества под действием поля или потока жидкости). Термотропные жидкие кристаллы, т.е. кристаллы, образующиеся в результате нагревания твердого вещества и существующие в определенном интервале температур и давлений, разделяются на три типа: смектические, нематические и холестирические.

В нематических жидких кристаллах (НЖК) длинные оси молекул лежат вдоль линий, параллельных определенному направлению, а центры размещены хаотично. Такие кристаллы ведут себя как оптически одноосные системы, кристаллографическая структура которых неполярная, т.е. направление концов молекул имеет равновероятное распределение.

Для жидкокристаллической среды характерно явление диэлектрической анизотропии. В анизотропной среде локальное поле световой волны отличается от среднего и является анизотропным : . По Вуксу локальное поле в анизотропных кристаллах может оказаться практически изотропным и быть записано в виде .

Наряду с директором вводится параметр S, характеризующий степень упорядочения метофазы:

В идеальном кристалле S=1, в изотропной фазе S=0 – характеризует упорядоченность одного кристалла или жидкого монокристалла. Обычно максимальная величина S в НЖК составляет 0,6…0,8. Степень упорядочения S можно подсчитать, используя различные методы. Например, сопоставляя анизотропию диэлектрической поляризуемости твердого и жидкого монокристаллов из измерения показателей преломления с использованием уравнения Лорентц-Лорентца и поправок на анизотропию световой волны







Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.