Жидкие кристаллы и их использование реферат

16.09.2019 DEFAULT 2 Comments

В скрещенных поляроидах эта ячейка выглядит светлой. Кроме красивой окраски, он обнаружил у этого вещества еще целый ряд необычных свойств. Поэтому аномальные изменения свойств мезофазы, по-видимому, обусловлены образованием молекулярных групп -- роев, которые создают упругую гетерогенность вещества. Категории : Жидкие кристаллы Жидкость. Прохождение света через ЖК ячейку в скрещенных поляроидах без напряжения и с напряжением. Для некоторых веществ вследствие анизотропии свойств ЖК удельная электропроводность изменяет свой знак. Вязкость нематической фазы, например n-азоксианизола, оказалась очень низкой, лишь немногим выше, чем у воды при комнатной температуре.

Параметры некоторых жидкокристаллических смесей, разработанных для устройств индикации:. Вязкоупругие свойства. Эти коэффициенты наряду с другими параметрами определяют временные и пороговые характеристики электрооптических эффектов. Еще одним фактором, влияющим на динамику эффектов, является динамическая вязкость.

Жидкие кристаллы и их использование реферат 4864

В жидких кристаллах вязкость зависит не только от градиентов скорости течения, но и от направления молекулярных осей в соседних слоях. Поэтому она носит анизотропный характер.

Структурные переходы всегда осуществляются по схеме: твердокристаллическая фаза — смектическая — нематическая — аморфно-жидкая. Регистрируя световой поток по переменой составляющей поля, можно получить модуляцию светового потока.

Здесь же приведена энергия активации W некоторых смесей, которая определяет температурную зависимость вязкости. Жидкий кристалл - органический диэлектрик и в идеальном случае должен иметь очень низкую удельную проводимость. Основной вклад в электропроводность дают ионы, присутствующие в жидком кристалле или рождающиеся вблизи электродов. Диэлектрическая проницаемость. В большинстве электрооптических эффектов важную роль играет анизотропия диэлектрической проницаемости жидкого кристалла.

В выпускаемых. Дата обращения 25 марта Дата обращения 12 мая Дата обращения 6 апреля Термодинамические состояния вещества. Термодинамическая фаза Равновесие фаз Правило фаз Фазовая диаграмма Уравнение состояния. Кристаллы Монокристалл Поликристалл Кристаллит.

Идеальная жидкие кристаллы и их использование реферат Расплав Метастабильные состояния Перегретая жидкость Переохлаждённая жидкость Растянутая жидкость Сверхкритическая жидкость. Электромагнитная Кварк-глюонная плазма Глазма Странная материя. Бозе-конденсат Фермионный конденсат Квантовая жидкость Сверхтекучесть Сверхпроводимость Сверхтекучее твёрдое тело.

Жидкие кристаллы, Союзвузфильм, 1986

Бозе-газ Ферми-газ Вырожденный газ Фотонная молекула. Критические явления Точка Кюри Точка Нееля. Сегнетоэлектрик Антисегнетоэлектрик. Ферромагнетики Парамагнетики Антиферромагнетики. Эти жидкости сохраняют ориентацию молекул и являются анизотропными по своим оптическим свойствам.

В то же время они чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям. В частности, очень слабые электрические и магнитные поля способны изменить ориентацию системы и её оптические свойства.

Жидкие кристаллы

То же можно сказать и о реакции жидких кристаллов на малые изменения температурного поля. Электрооптические эффекты используются в ставших широко известными системах отображения информации. Термооптические эффекты широко используются в медицине и при производстве микросхем для определения локальных жидкие кристаллы и их использование реферат с повышенной температурой.

На пути к практическому применению этих эффектов встает большое количество физических задач, которые требуют своего решения. К ним относятся построения моделей жидких кристаллов, исследование поведения жидких кристаллов во внешних полях, вблизи порогов неустойчивости, задачи распространения линейных и нелинейных волн, многочисленные задачи гидродинамики анизотропных жидкостей, описание фазовых переходов между жидкими кристаллами с различной симметрией.

Впервые образование новой, необычной фазы было замечено концептуальная менеджмента реферат ботаником Ф.

Рейнитцером визучавшим роль холестерина в растениях. Так же у этого соединения имеются две точки плавления, три различные фазы: твердая, жидкокристалическая и жидкая. Рейнитцер отметил также, что при нагревании изменяется цвет жидкого кристалла — от красного к синему, с повторением в жидкие кристаллы порядке при охлаждении. Это означает, что показатель преломления света, т. Рейнитцер описал свой эксперимент в статье, опубликованной в одном из химических журналов в г.

Оба вещества холестерилацетат и холестерилбензоат обнаруживают такие выдающиеся и красивые явления, что я надеюсь, это в какой-то мере заинтересует Вас. Вскоре Леман провел систематическое исследование органических соединений и нашел, что они по своим свойствам похожи на холестерилбензоат.

Каждое из соединений вело себя как жидкость по своим механическим свойствам и как кристаллическое твердое тело — по оптическим свойствам.

Затем Ж. Он предложил называть эти соединения мезоморфными греч. Соединения, имеющие свойства, схожие с мылами он назвал смектическими, далее шли нематические греч. Долгое время физики использование реферат химики в принципе не признавали жидких кристаллов, потому что их существование разрушало теорию о трёх состояниях вещества: твёрдом, жидком и газообразном.

[TRANSLIT]

Учёные относили жидкие кристаллы то к коллоидным растворам, то к эмульсиям. В г. Фергюсон использовал важнейшее свойство жидких кристаллов - изменять цвет под воздействием температуры - для обнаружения невидимых простым глазом тепловых полей. После того как ему выдали патент на изобретение, интерес к жидким кристаллам резко возрос.

Принцип их действия основан на том, что молекулы жидких кристаллов, поворачиваясь в электрическом поле, по-разному отражают и пропускают свет. Под воздействием напряжения, которое подавали на проводники, впаянные в экран, на нём возникало изображение, состоящее из микроскопических точек.

И всё же только после г. В последние годы бурного изучения жидких кристаллов отечественные исследователи также вносят весомый вклад в развитие учения о жидких кристаллах жидкие кристаллы и их использование реферат целом и, в частности, об оптике жидких кристаллов.

Так, работы И. Чистякова, А. Капустина, С. Бразовского, С. Пикина, Л. Блинова и многих других советских исследователей широко известны научной общественности и служат фундаментом ряда эффективных технических приложений жидких кристаллов. В литературе описаны также жидкие кристаллы некоторых гидроксидов.

По своим общим свойствам ЖК можно разделить на две большие группы:. Представляют собой двух- или более компонентные системы, образующиеся в смесях стержневидных молекул данного вещества и воды или других полярных растворителей, жидкие кристаллы и их использование реферат. Эти стержневидные молекулы имеют на одном конце полярную группу, а большая часть стержня представляет собой гибкую гидрофобную углеводородную цепь.

Такие вещества называются амфифилами амфи — по гр. Примером амфифилов могут служить фосфолипиды. Амфифильные молекулы, как правило, плохо растворяются в воде, склонны образовывать агрегаты таким образом, что их полярные группы на границе раздела фаз направлены к жидкой фазе. При низких температурах смешивание жидкого амфифила с водой приводит к расслоению системы реферат две фазы. Одним из вариантов амфифилов со сложной структурой может служить система мыло-вода.

Существует много типов лиотропных жидкокристаллических текстур. Их многообразие объясняется различной внутренней молекулярной структурой, которая является более сложной, чем у термотропных жидких кристаллов.

Структурными единицами здесь являются не молекулы, а молекулярные комплексы — мицеллы. Мицеллы могут быть пластинчатыми, цилиндрическими, сферическими или прямоугольными. Лиотропные жидкие кристаллы образуются при растворении некоторых веществ в определенных растворителях. Например, водные растворы мыл, полипептидов, липидов, белков, ДНК и др. Структурными единицами лиотропных жидких кристаллов являются надмолекулярные образования различных типов, распределенные в среде растворителя и имеющие цилиндрическую, сферическую или др.

Это вещества, для которых мезоморфное состояние характерно в определенном интервале температур и давлений. Ниже этого интервала вещество является твердым кристаллом, выше — обычной жидкостью. Такие жидкие кристаллы образуются при нагревании некоторых твердых кристаллов мезогенных : сначала происходит переход в жидкий кристалл, причем может происходить последовательно переход из одной модификации в следующую, т. Каждая мезофаза существует в определенном температурном интервале.

У разных веществ этот интервал различен. В настоящее время известны соединения, кристаллы жидкокристаллическую фазу в интервале от отрицательных температур до С.

Структурные переходы всегда осуществляются по схеме: твердокристаллическая фаза — смектическая — нематическая — аморфно-жидкая. Термотропные жидкие кристаллы можно получить также в результате охлаждения изотропной жидкости. Эти переходы являются фазовыми переходами первого рода с выделением теплоты фазового перехода. Теплота перехода жидкого кристалла в аморфную жидкость в десятки раз меньше теплоты плавления органических твердых кристаллов.

Нематические жидкие кристаллы. Анизотропия жидкие свойств. Голубые фазы оптически изотропны, имеют кубическую пространственную структуру, обладают оптической активностью. Размер элементарной ячейки обычно больше шага холестерического винта. В настоящее время поняты причины этих особенностей голубых фаз. Использование сущности, такие состояния хирального вещества демонстрируют возможность образования трёхмерных структур, когда на холестерическуго ориентационную спираль жидкие кристаллы и их использование реферат дополнительные модуляции в трех измерениях с периодом, не равным шагу исходного винта.

Эти новые кубические сверхструктуры, как и одномерную холестерическую, можно было бы назвать несоразмерными, т. Информацию о кубическом строении голубых фаз дают экспериментальные данные по брэгговскому рассеянию в видимом диапазоне спектра. При объяснении необычных свойств голубых фаз решающее курсовая работа уголовная ответственность за халатность имели соображения Бразовского и Дмитриева о том, что в таких системах большую роль играет так называемый ближний порядок молекул, т.

Впервые вязкость веществ, способных находиться в жидкокристаллическом состоянии, была измерена Шенком. Капиллярный метод позволил измерить вязкость холестерилбензоата и n-азоксианизола.

Жидкие кристаллы и их использование реферат 879

Опыт показал, что жидкие кристаллы и их использование реферат мезофазы уменьшается с повышением температуры, однако при температурах, близких к переходу нематической фазы в изотропное состояние, она быстро возрастает, достигая максимума. При дальнейшем повышении температуры в изотропном состоянии вязкость монотонно уменьшается.

Более поздние работы с другими веществами также показали внезапное возрастание вязкости вблизи изотропно-нематического и изотропно-холестерического переходов. Вид кривых оказывается различным. В одних случаях максимум на кривой симметричен, в других вязкость после достижения максимального значения изменяется очень плавно.

Вязкость нематической фазы, например n-азоксианизола, оказалась очень низкой, лишь немногим выше, чем у воды при комнатной температуре. Величина вязкости смектической фазы значительно выше, чем у нематической и холестерической. К сожалению, работ, относящихся к этому типу мезофаз, опубликовано очень мало. Известно, что в смектической фазе, имеющей слоистое строение, вязкость в двух направлениях вдоль слоев и перпендикулярно слоям оказывается различной.

Прерывистость в изменении вязкости наблюдается и при переходах внутри жидкокристаллической фазы.

Реферат по экономике занятость и безработицаСрочная военная служба реферат
Реферат на тему милиарный туберкулезОрганизация туристической деятельности реферат

Так, этил-n- 4-метоксибензилиден-ди-амино циннамат имеет три мезофазы. В ряде измерений была обнаружена анизотропия вязкости в жидких кристаллах. Интересно отметить, что, оказалось меньше вязкости изотропной жидкие кристаллы и их использование реферат. Скачкообразное изменение вязкости в области фазовых переходов внутри жидкокристаллической фазы, по-видимому, вызывается нарушением молекулярной организации, которое в точках фазового перехода особенно велико и наступает внезапно. Аналогичные изменения имеют место в дисперсных системах.

В этой связи было интересно провести измерения скорости распространения и поглощения звука. Известно, что скорость звука или адиабатическая сжимаемость является одной из физических характеристик вещества. Обладая свойствами жидкости, мезофаза обнаруживает сдвиговую и объемную вязкость, количественной мерой которой служит поглощение ультразвука. Мартьянова и Капустин исследовали зависимость скорости и поглощения ультразвука от температуры в этиловом эфире 4-анизальаминокоричной кислоты, которая имеет одну нематическую и две смектические модификации.

Импульсный ультразвуковой метод измерения, примененный на частоте 7 Мгц, не содержал каких-либо особенностей. Коэффициент поглощения звука в интервале между точками перехода медленно увеличивается с температурой, претерпевая скачки в области каждого фазового перехода.

Опыт показывает, что в области фазовых переходов наблюдается изменение температурного коэффициента скорости звука. Плотность вещества во всем температурном интервале изменяется очень жидкие кристаллы и их использование реферат. Поэтому аномальные изменения свойств мезофазы, по-видимому, обусловлены образованием молекулярных групп -- роев, которые создают упругую гетерогенность вещества. Размеры роев не сохраняются постоянными. При понижении температуры они увеличиваются, сохраняя дальний порядок в расположении осей молекул.

Таким образом, процесс разрушения структуры мезофазы происходит в несколько этапов. Структурные изменения мезофазы обусловливают резкое изменение сжимаемости и соответственно скорости ультразвука. Оствальд пытался установить связь между температурными изменениями вязкости в жидких кристаллах и в коллоидных смесях. Аналогия в температурных зависимостях позволила предположить, что нематические и холестерические фазы обладают дисперсностью, что типично для коллоидов. Он показал также, что аномальная или структурная вязкость, известная к тому времени в грубодисперсных системах, проявляется и в жидких кристаллах.

По мнению Лоуренса, хотя аналогия в поведении коллоидов и мезофаз и не может быть полной, однако изучение вязкости нематических фаз важно для подтверждения концепции существования роев. Если они действительно существуют в различных типах мезофаз, то становится понятным, что системы проявляют некоторые свойства коллоидов. Однако Лоуренс полагал, что появление аномально высокой вязкости непосредственно перед фазовым переходом едва ли может рассматриваться в качестве характерного свойства самой мезофазы.

Внезапные большие изменения вязкости вблизи точки перехода могут вызываться турбулентным эффектом диссертация по психологии анизотропном расплаве. Некоторое подтверждение этому можно видеть в том, что пик вязкости при переходе между более вязкой смектической фазой и изотропной жидкостью отсутствует. Кроме того, известно, что высота пика для изотропно-холестерических переходов зависит от скорости течения. Влияние магнитного поля на поведение среды необходимо учитывать при построении гидродинамической теории нематических жидких кристаллов.

Исследование действия магнитного поля на коэффициенты вязкости и теплопроводности показало, что в силу слабой намагниченности жидких кристаллов влияние поля следует учитывать лишь при весьма больших внешних полях, порядка 10 4 жидкие кристаллы и их использование реферат э и выше.

В столь высоких полях ось анизотропии нематических жидких кристаллов практически параллельна магнитному полю при не слишком больших градиентах гидродинамического потока. Форлендер изучал зависимость плотности n-азоксианизола от температуры. При плавлении твердых кристаллов плотность меняется в 30 раз больше, чем при изотропно-нематйческом переходе. Изучение зависимости плотности этил-анизаль-n-аминоциннамата от температуры выявило интересные особенности.

Отсутствие аномального хода плотности в области изотропно-нематического перехода весьма сомнительно.

Жидкие кристаллы; их свойства и применение

В области нематико-смектического перехода плотность возрастает с уменьшением температуры. При дальнейшем понижении температуры плотность увеличивается по линейному закону.

Жидкие кристаллы и их использование реферат 6112842

В общем можно сказать, что изучение зависимости плотности от температуры -- сложный процесс, при котором играет роль индивидуальность вещества, его чистота и тщательное термостатирование. Спонтанная ориентация молекул в жидких кристаллах приводит к тому, что эти вещества проявляют оптическое двулучепреломление, свойственное некоторым твердым кристаллам.

Свет, проходя через однородно-упорядоченные слои жидких кристаллов, распадается на два луча: необыкновенный, направление поляризации которого совпадает с направлением оптической оси жидкого кристалла, и обыкновенный, с направлением поляризации, перпендикулярным этой оси.

Нематические и смектические жидкие кристаллы оптически положительны и направление длинных осей молекул совпадает с направлением оптической оси.

Холестерические жидкие кристаллы, в которых длинные оси молекул перпендикулярны оси холестерической спирали, которая, в свою очередь, параллельна оптической оси образца, -- оптически отрицательны.

Эта особенность часто служит критерием отличия холестерических жидких кристаллов от смектических.

В последнее время появились сообщения об изготовлении полностью полимерного пикселя, при этом транзистор также сделан из полимера. Ориентация осей молекул в этих кристаллах параллельна, однако они не образуют отдельные слои. Если связь между молекулами в отдельном слое частично нарушена, то вещество в пределах слоя ведет себя как двумерная жидкость. Величина критической частоты пропорциональна электропроводности жидкого кристалла.

Знак двулучепреломления и направление оптической оси в жидкокристаллическом образце, как и в твердом кристалле, можно определить при наблюдении в микроскопе в сходящемся свете.

Ориентированные слои жидкокристаллических холестериков, нематиков и смектиков А оптически одноосны, т. В смектиках С имеются два таких направления, они двуосны. Двуосное состояние можно получить деформацией холестерических и нематических жидких кристаллов.

Двулучепреломление нематиков монотонно убывает с ростом температуры и резко падает до нуля в точке фазового перехода в изотропную жидкость. Коэффициент преломления для необыкновенного луча п е резко уменьшается с ростом температуры жидкие кристаллы и их использование реферат, а коэффициент преломления обыкновенного луча n 0 медленно растет. Показано, что кристаллы зависимость двулучепреломления нематиков определяется дисперсионными силами и силами отталкивания.

Замечательными оптическими свойствами обладают системы типа "закрученный нематик". В результате поворота пластин оптическая ось нематика деформируется как показано на рисунке.

Более тщательный эксперимент Гука и Тарри показал, что свет, проходящий через слой закрученного нематика, поляризован по эллипсу -- поле зрения затемнено не полностью.

Поскольку слой закрученного нематика подобен слою холестерина с относительно большим шагом, Гук и Тарри использовали метод Аззама и Башара и получили следующее выражение для интенсивности I света, прошедшего через закрученный нематик:. Анализ полученных данных показывает, что полное гашение характерно только для некоторых длин волн. Смектические реферат кристаллы типа А, молекулы в которых выстроены перпендикулярно смектическим плоскостям, оптически одноосны.

Кристаллы смектические типа С, жидкие которых характерна ориентация молекул наклонно к использование слоев, оптически двуосны, По мнению некоторых авторов, оптическая двуосность смектиков типа С вызвана анизотропией параметра порядка и их "елочной" структурой.

Реферат к проекту Жидкие кристаллы

Наиболее интересные оптические свойства имеют холестеричеекие жидкие кристаллы. Они одноосны. Их замечательными оптическими свойствами, которые характерны для твердых кристаллов в диапазоне рентгеновского излучения, являются очень сильная большая, чем для всех известных веществ способность вращать плоскость поляризации, и селективное отражение света.

Распространение света в холестерических жидких кристаллов изучалось многими авторами как теоретически, так и экспериментально.