• Главная
  • Рубрики
  • Все сочинения
Экзаменационные сочинения > Новые сочинения > Жидкий кристалл

 

Жидкий кристалл

Все чаще мы стали встречаться с термином «жидкие кристаллы». Мы все часто с ними общаемся, и они играют немаловажную роль в нашей жизни. Многие современные приборы и устройства работают на них. К таким относятся часы, термометры, дисплеи, мониторы и прочие устройства. Что же это за вещества с таким парадоксальным названием «жидкие кристаллы» и почему к ним проявляется столь значительный интерес?

В наше время наука стала производительной силой, и поэтому, как правило, повышенный научный интерес к тому или иному явлению или объекту означает, что это явление или объект представляет интерес для материального производст в а. В этом отношении не являются исключением и жидкие кристаллы. Интерес к ним, прежде всего, обусловлен возможностями их эффективного применения в ряде отраслей производственной деятельности. Внедрение жидких кристаллов означает экономическую эффективность, простоту, удобство.

Жидкий кристалл — это специфическое агрегатное состояние вещества, в котором оно проявляет одновременно свойства кристалла и жидкости. Сразу надо оговориться, что далеко не все вещества могут находиться в жидкокристаллическом состоянии. Большинство веществ может находиться только в трех, всем хорошо известных агрегатных состояниях: твердом или кристаллическом, жидком и газообразном.

Оказывается, некоторые органические вещества, обладающие сложными молекулами, кроме трех названных состояний, могут образовывать четвертое агрегатное состояние — жидкокристаллическое. Это состояние осуществляется при плавлении кристаллов некоторых веществ. При их плавлении обра зуется жидкокристаллическая фаза, отличающаяся от обычных жидкостей.

Эта фаза существует в интервале от температуры плавления кристалла до некоторой более высокой температуры, при нагреве до которой жидкий кристалл переходит в обычную жидкость.

Чем же жидкий кристалл отличается от жидкости и обычного кристалла и чем похож на них? Подобно обыч ной жидкости, жидкий кристалл обладает текучестью и принимает форму сосуда, в который он помещен. Этим он отличается от известных всем кристаллов. Однако, несмотря на это свойство, объединяющее его с жидкостью, он обладает свойством, характерным для кристаллов.

Это — упорядочение в пространстве молекул, образующих кристалл.

Правда, это упорядочение не такое полное, как в обычных кристаллах, но, тем не менее, оно существенно влияет на свойства жидких кристаллов, чем и отличает их от обычных жидкостей. Неполное пространственное упорядочение молекул, образующих жидкий кристалл, проявляется в том, что в жидких кристаллах нет полного порядка в пространственном расположении центров тяжести молекул, хотя частичный Порядок может быть. Это означает, что у них нет жесткой кристаллической решетки.

Поэтому жидкие кристаллы, подобно обычным жидкостям, обладают свойством текучести.

Обязательным свойством жидких кристаллов, сближающим их с обычными кристаллами, является наличие порядка» пространственной ориентации молекул. Такой порядок в ориентации может проявляться, например, в том, что все длинные оси молекул в жидкокристаллическом образце ориентированы одинаково. Эти молекулы должны обладать вытянутой формой.

Кроме простейшего названного упорядочения осей молекул, в жидком кристалле может осуществляться более сложный ориентационный порядок молекул В зависимости от вида упорядочения осей молекул жидкие кристаллы разделяются на три разновидности: нематические, смектические и холестерические Исследования по физике жидких кристалло в и их применениям в настоящее время ведутся широким фронтом во всех наиболее развитых странах мира. Отечественные исследования сосредоточены как в академических, так и отраслевых научно-исследовательских учреждени ях и имеют давние традиции.

Широкую известность и призна н ие получили выполненные еще в тридцатые годы в Ленинграде работы В. К. Фредерикса к В. Н. Цветкова. В последние годы бурного изучения жидких кристаллов отечественные исследователи также вносят весомый вклад в развитие учения о жид к их крис т аллах в целом и, в частности, об оптике жидких кристаллов. Так, работы И. Г. Чистякова, А. П. Капустина, С. А. Бразовского, С. А. Пикина, Л. М. Блинова и многих других советских исследователей широко известны научной общественности и служат фундаментом ряда эффективных технических приложений жидких кристаллов. Существование жидких кристаллов было установлено очень давно, а именно в 1888 году, то есть почти столетие назад.

Хотя ученые и до 1888 года сталкивались с данным состоянием вещества, но официально его открыли позже Первым, кто обнаружил жидкие кристаллы, был австрийский ученый-ботаник Рейнитцер. Исследуя новое синте з ированное им вещество холестерилбензоат, он об н аружил, что при температуре 145° С кристаллы этого вещества плавятся, образуя мутную сильно рассеивающую свет жидкость. При продолжении нагрева по достижении температуры 179°С жидкость просветляется, т. е. начинает вести себя в оптическом отноше н ии, как обычная жидкость, например вода.

Неожиданные свойства холестерилбензоат обнаруживал в мутной фазе Рассматривая эту фазу под поляризационным микроскопом, Рейнитцер обнаружил, что она обладает двупреломлением.

Это означает, что показатель преломления света, т. е скорость света е этой фазе, зависит о т поляризации. Явление двупреломления — это типично кристаллический эффект, состоящий в том, что скорость света в кристалле зависит от ориентации плоскости поляризации света. Существенно, что она достигает экстремального максимального и минимального значений для двух взаимно ортогональных ориентаций плоскости поляризации.

Разумеется, ориентации поляризации, соответствующие экстремальным значениям скорости свете в кристалле, определяются анизотропией свойств кристалла и однозначно задаются ориентацией кристаллических осей относительно направления распространения света. Поэтому сказанное поясняет, что существование двупреломления в жидкости, которая должна быть изотропной, т. е. что ее свойства должны быть независящими от направления, представлялось парадоксальным.

Наиболее правдоподобным в то время могло казаться наличие в мутной фазе нерасплавившихся малых частичек кристалла, кристаллитов, которые и являлись источником двупреломления. Однако более детальные исследования, к которым Рейнитцер привлек известного немецкого физика Леймана, показали, что мутная фаза не является двухфазной системой, т. е. не содержит в обычной жидкости кристаллических включений, а является новым фазовым состоянием вещества. Этому фазовому состоянию Лейман дал название «жидкий кристалл» в связи с одновременно проявляемыми им свойствами жидкости и кристалла.

Употребляется также и другой термин для названия жидких кристаллов.

Это — «мезофаза», что буквально означает «промежуточная фаза». В то время существование жидких кристаллов представлялось каким-то курьезом, и никто не мог предположить, что их ожидает почти через сто лет большое будущее в технических приложениях. Поэтому после некоторого интереса к жидким кристаллам сразу после их открытия о них через некоторое время практически забыли Тем не менее, уже в первые годы были выяснены многие другие удивительные свойства жидких кристаллов.

Так, некоторые виды жидких кристаллов обладали необычно высокой оптической активностью Оптической активностью называют способность некоторых веществ вращать плоскость поляризации проходящего через них света.

Это означает, что линейно поляризованный свет, распространяясь в таких средах, изменяет ориентацию плоскости поляризации. Причем угол поворота плоскости поляризации прямо пропорционален пути, пройденному светом Так, в твердых телах, как, впрочем, и в обычных жидкостях, удельная вращательная способность Ра имеет вполне определенный, независящий от длины волны света знак. Это означает, что вращение плоскости поляризации света в них происходит в определенном направлении. Против часовой стрелки при положительном фа и по часовой стрелке при отрицательном Ра.

При этом подразумевается, что наблюдение за вращением плоскости поляризации осуществляется вдоль направления распространения света. Поэтому все оптически активные вещества подразделяются на правовращающие и левовращающие



Жидкий кристалл

Другие сочинения по теме:

  1. Симметрия снежинок Введение. Рассматривая различные снежинки, мы видим, что все они разные по форме, но любая из них представляет симметричное тело. Симметричными...
  2. ПЛАН УРОКА ПО ФИЗИКЕ В 8 классе по теме: «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах» — Скачать План урока по ФИЗИКЕ в 8Б классе Учитель Седунова Н. В. Тема урока: «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах»....
  3. Иней — сочинение-описание явления природы Иней Иней — вид атмосферных осадков, представляющих собой кристаллы льда, образуется в процессе сублимации атмосферной влаги на горизонтальных и субгоризонтальных...
  4. Разработка урока физики в 7 классе по теме «Строение твердых, жидких и газообразных тел» — Скачать Разработка урока физики в 7 классе по теме «Строение твердых, жидких и газообразных тел» Проблемно-мотивационный блок. Тема: Строение твердых, жидких...
  5. Облака — сочинение-описание явления природы Облака Облака являются взвешенным продуктом конденсации водяного пара в атмосфере, состоят они из мелких капель воды, кристаллов льда, которые называются...
  6. Конспект урока для 1 класса «Маленькие человечки» Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Дополнительного образования детей ЦЕНТР РАЗВИТИЯ ТВОРЧЕСТВА ДЕТЕЙ И ЮНОШЕСТВА Конспект урока для 1 класса » Маленькие...
  7. Неорганические вещества клетки Вопрос 1. Каковы особенности пространственной организации молекул воды, обуславливающие ее биологическое значение? Молекулы воды представляют собой диполи — структуры, на...
  8. Конспект урока для 8 класса по теме: «Испарение. Насыщенный пар» — Скачать Урок «Испарение. Насыщенный пар.» 8 класс Учитель Корноухова Татьяна Валентиновна МОУ СОШ №139 Г. Нижний Новгород 2015-2012 уч. г. Цель...
  9. Контрольная работа по химии: Первоначальные химические понятия Контрольная работа № 2 по химии: Первоначальные химические понятия Вариант 1. Тест Выберите правильные утверждения: 1. То, из чего состоят...
  10. Урок в 7 классе по теме: «Плотность вещества» — Скачать Управление образования города Снежинска Муниципальное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №117 Урок в 7 классе по теме: «Плотность вещества» Учитель...
  11. Мои лабораторные работы Лабораторная работа №1. Информация и ее виды носителей. Цель. Ознакомиться с особенностями записи и хранения информации для некоторых видов ее...
  12. Внеклассное мероприятие по физике Счастливый случай «По памятным местам» 8 Класс МКОУ Григорьевская ООШ Внеклассное мероприятие по физике в 8 классе. Счастливый случай » По памятным местам» Подготовила учитель физики Андреева...
  13. Урок — семинар для 11 класса по теме: » Квантово — волновой дуализм или волновые и квантовые свойства света и вещества» — Скачать Урок — семинар Орлова Н. Г. — учитель физики МБОУ «Тучковская СОШ №3» Тема урока: » Квантово — волновой дуализм...
  14. Необычные облака Природа всегда была источником вдохновения для многих художников, они позволяют смотреть на вещи по-другому. Все мы знаем, что у дерева...
  15. Нуклеиновые кислоты Вопрос 1. Какое строение имеет нуклеотид? Нуклеотид включает в себя три компонента: азотистое основание, углевод, которым является пятиуглеродный сахар ,...
  16. 9 класс — подготовка к контрольной работе Тема: Углеводороды Вариант1 Органические вещества… А) могут быть получены искусственно; Б) образуются только в живых организмах; В) образуются в живых...
  17. Сборка кубика РУБИКА. Шаг №4 — крест на последней стороне Шаг №4 — крест на последней стороне. Приступаем к последнему слою. Но не спешите, еще далеко не все, последний слой...
  18. Контрольная работа «Одноатомные спирты» Контрольная работа Оценка «удовлетворительно» Вариант 1 Вариант 2 Написать структурные формулы следующих соединений: 2-метилпентанол-1; 2,3-диметилбутанол-2; 2-метилпентен-1-ол-3. При взаимодействии 12,8 г...
  19. 8 класс. Структура раздела «Тепловые явления» № урока Дата урока Тема изучаемого материала Домашнее задание 1 14.03 Тепловое состояние тела. Температура. Измерение температуры. Лабораторная работа №...
  20. Урок физики в 7 классе по теме: «Сообщающиеся сосуды» Урок физики в 7 классе по теме: «Сообщающиеся сосуды» Цели урока: Продолжить формирование понятия давления жидкости на дно сосуда и...
« Проблемы любви и могучих сил природы в романе Кнута Гамсуна «Пан»
Конспект занятия в студии рисования для детей 6-7 лет на тему «Осенний пейзаж» »



  • Новые сочинения:

    • Урок розвитку усного зв’язного мовлення. 5 клас
    • Сочинение Творческий путь писателя — Александр Иванович Куприн
    • Сочинение на тему Все профессии Важны
    • Обрыв краткое содержание
    • Літературна творчість Лермонтова в період юності
    • О стихотворении Николая Заболоцкого «Журавли»
    • В. Быков «Сотников»
    • Сочинение по повести Куприна «Олеся»
    • А я вам говорю, что нет
    • Сочинение на тему Мой любимый фильм
Обратная связь | Карта сайта


© 2009-2019 | Экзаменационные сочинения