本實(shí)驗(yàn)使用熱致液晶。 3. 液晶的應(yīng)用 液晶顯示技術(shù)(高分辨率、快速響應(yīng)、彩色顯示) 3. 液晶的應(yīng)用 液晶顯示原理圖 3. 液晶的應(yīng)用 液晶光學(xué)元件:快門、光圈、透鏡、偏光片、光存儲(chǔ)液晶傳感器:溫度、電壓、流量、加速度、壓力傳感器、空氣污染監(jiān)測(cè)液晶熱圖像:液晶聚合物應(yīng)用于醫(yī)療和生物領(lǐng)域、新型功能材料(存儲(chǔ)元件、光學(xué)元件); 紡織品、變色纖維; 微膠囊技術(shù)、印刷油墨 2. 熱致液晶的結(jié)構(gòu)與分類 熱致液晶按分子排列狀態(tài)可分為: 向列液晶( ),又稱絲狀液晶。 向列液晶由具有大縱橫比的棒狀分子組成,其保持軸向方向。 平行排列。 由于分子重心無(wú)序,易于沿長(zhǎng)軸自由移動(dòng),因此具有像液體一樣的流動(dòng)性。 正是由于向列液晶分子的這種一致排列,其光學(xué)性質(zhì)與單軸晶體非常相似,表現(xiàn)出正雙折射。 它對(duì)外界電、磁、溫度和應(yīng)力敏感,是顯示器件中廣泛使用的材料。 近晶液晶()也稱為層狀液晶。 近晶型液晶呈層狀排列偏光顯微鏡研究聚合物的晶態(tài)結(jié)構(gòu)偏光顯微鏡研究聚合物的晶態(tài)結(jié)構(gòu),由棒狀或條狀分子按二維順序排列組成。 層內(nèi)分子的長(zhǎng)軸相互平行,其方向可以垂直于層,也可以傾斜于層排列。 層間相互作用弱,易滑動(dòng),因而具有二維流動(dòng)特性。 近晶液晶的粘度和表面張力都很大,用手觸摸時(shí)感覺像肥皂一樣滑溜溜的。 它們對(duì)外部電、磁和溫度變化不敏感。
這種液晶在光學(xué)上表現(xiàn)出正雙折射。 膽甾型液晶(),又稱為螺旋液晶,因?yàn)槟戠扌鸵壕Х肿优帕械男D(zhuǎn)方向可以是左旋或右旋。 當(dāng)螺距接近某一波長(zhǎng)時(shí),會(huì)引起該波長(zhǎng)光的布拉格散射。 以某種顏色。 膽甾型液晶具有負(fù)雙折射特性。 一定強(qiáng)度的電場(chǎng)或磁場(chǎng)也可使膽甾型液晶轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛄行鸵壕А?膽甾型液晶容易受外力影響,對(duì)溫度特別敏感。 由于溫度主要引起間距的變化,因此膽甾型液晶會(huì)隨著溫度而改變顏色。 3. 熱致液晶相變 1. 互變相變(可逆相變) 2. 單變相變 4. 液晶的光學(xué)特性 1. 液晶的各向異性 P型液晶(Δε>0) 正介電各向異性液體晶體N型液晶(Δε0,即向列型液晶一般表現(xiàn)出正單軸晶體的光學(xué)性質(zhì)。膽甾型液晶則具有負(fù)單軸晶體的光學(xué)性質(zhì)。這是因?yàn)椋阂驗(yàn)橐壕Ь哂袉屋S晶體的光學(xué)各向異性因此,它具有以下光學(xué)性質(zhì):它可以使入射光沿液晶分子偶極矩的方向偏轉(zhuǎn);它可以改變?nèi)肷淦駪B(tài)和偏振軸的方向;它可以使入射光發(fā)生偏轉(zhuǎn)。左旋和右旋偏振光產(chǎn)生相應(yīng)的透射或反射,液晶器件基本上就是根據(jù)這三種光學(xué)特性來(lái)設(shè)計(jì)和制造的。 5、本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和要求偏光顯微鏡的調(diào)節(jié)和校正; 了解和觀察液晶的光學(xué)特性——雙折射效應(yīng)決定單軸液晶的光軸取向和光學(xué)符號(hào); 觀察和研究液晶的相變過(guò)程。
本次實(shí)驗(yàn)是兩周內(nèi)完成的綜合性實(shí)驗(yàn)。 具體內(nèi)容及要求請(qǐng)參閱教材; 液晶的相關(guān)特性及應(yīng)用請(qǐng)參考相關(guān)資料。 實(shí)驗(yàn)儀器 實(shí)驗(yàn)儀器* * 1. 向列相、近晶相、膽甾相的發(fā)現(xiàn) 向列液晶在偏光顯微鏡下的圖像。 隧道顯微鏡下的近晶相層狀液晶。 膽甾型液晶具有與近晶型液晶相同的層狀結(jié)構(gòu),但層內(nèi)的分子排列與向列型液晶相似。 分子的長(zhǎng)軸是各層相互平行的,在垂直平面內(nèi),每層中的分子以一定角度旋轉(zhuǎn)。 整個(gè)液晶具有螺旋結(jié)構(gòu)。 節(jié)距的長(zhǎng)度約為可見光的波長(zhǎng)。 液晶長(zhǎng)軸ε∥ 液晶短軸ε⊥