Жидкость нематическая

Эта функция определяет вызванное диссипативными процессами увеличение энтропии. Ясно поэтому, что введенный в (40,19) тензор aik представляет собой диссипативную ( вязкую ) часть тензора напряжений. Тензор же в (40,21) не входит он представляет собой недиссипативную (помимо связанной с давлением) часть тензора напряжений ), специфическую для нематической (в отличие от обычной) жидкости. [c.213]

Приступая к исследованию распространения малых колебаний в нематических средах, напомним предварительно, какие типы (моды) колебаний существуют в обычных жидкостях. Прежде всего, это обычные звуковые волны с законом дисперсии (связью между частотой (О и волновым вектором к) (о = ей и скоростью распространения [c.218]

Наконец, температурные колебания в неподвижной нематической среде отличаются от аналогичных колебаний в обычной жидкости лишь появлением анизотропии в законе дисперсии, аналогичном (42,3) (см. задачу 4). [c.222]

По этим формулам подсчитаем потери давления в гидролиниях при температуре рабочей жидкости 10, 30, 50, 70. Для определения ки-. нематической вязкости жидкости воспользуемся прил. 2. Результаты всех расчетов сведены в табл. 5.2, по данным которой и построены графики Ар = f (/), Api = f (i), Ар + Api = f (t) (рис. 5.4, 6), из которых видно, что при изменении температуры рабочей жидкости от 10 до 70 °С суммарные потери давления уменьшились более чем в 5 раз. [c.59]

К. я. могут наблюдаться и вблизи точек т. и. слабых фазовых переходов 1-го рода, где скачки энтропии и плотности очень малы, и переход, таким образом, близок к переходу 2-го рода, например при фазовом переходе изотропной жидкости в нематический жидкий кристалл. [c.526]

В заключение необходимо сказать несколько слов о так называемых жидких кристаллах [102, 103], которые также используются для нелинейных оптических преобразований [104]. Степень упорядоченности молекул в жидких кристаллах меньше, чем в обычных, трехмерных, но больше, чем в жидкости. В нематических жидких кристаллах молекулы ориентированы преимущественно параллельно друг другу, т.е. кристалл имет одномерную упорядоченность. В смектических жидких кристаллах молекулы располагаются слоями, но внутри слоев они не упорядочены. Наконец, для холестерических жидких кристаллов характерно расположение молекул под некоторым углом друг к другу, так что наблюдается как бы винтовая упорядоченность молекул. [c.69]

В методе жидких кристаллов индикатором служат нематические кристаллы. Тонкий слой такого жидкого кристалла помещается между пленкой и прозрачным электродом. При приложений напряжения между подложкой и электродом в местах дефектов изменяются оптические характеристики жидкости и в ней возникают вихревые движения, которые хорошо наблюдаются в микроскопе.. [c.265]

Простейшей смектической фазой можно считать смектик А, показанный на рис. 3. Эту фазу ранее рассматривали как систему, являющуюся твердым телом в направлении вдоль директора и жидкостью в перпендикулярном направлении, т. е., другими словами, как стопку двумерных жидкостей. Но правильнее представлять ее себе как одномерную волну плотности в трехмерной жидкости, устанавливающуюся вдоль директора нематической фазы. На упрощенных диаграммах типа показанной на рис. 3 смектик Л изображают с четко разделенными слоями. На самом же деле, как показывает рассеяние рентгеновских лучей, высшие пространственные гармоники плотности на [c.28]

Рис. 3. Пара дисклинаций, т. е. разрывностей в наклоне молекул, видна в нематическом жидком кристалле, находящемся между скрещенными поляризатором и анализатором. Ниточки жидких бусинок, образующихся на границе между жидким кристаллом и другой жидкостью, выявляют поле директора, т. е. направления длинных осей молекул [12].

Жидкие кристаллы нематического типа применяют благодаря присущему им электрооптическому эффекту динамического рассеяния. Слабое электрическое поле, приложенное к жидкому кристаллу, вызывает выстраивание молекул осями с высокой е параллельно полю. Одпако, если напряжение превысит некоторое пороговое значение, устойчивая доменная структура разрушается, возникает ячеистая структура, сопровождающаяся появлением гидродинамических течений. Прп дальнейшем увеличении напряжения течение в жидкости становится турбулентным, а вещество оптически неоднородным. Жидкий кристалл в таком неупорядоченном состоянии рассеивает свет во всех направлениях. Эффект динамического рассеяния приводит к изменению прозрачности жидкого кристалла под действием электрического поля. Поле может быть как постоянным, так и переменным с низкой частотой (до 10 10 Гц в зависимости от материала). Время установления состояния динамического рассеяния составляет [c.262]

По модели Эриксена нематических жидких кристаллов (у них молекулы ориентированы приблизительно параллельно одной оси у изотропных жидкостей — полностью разориентированы) компоненты тензора напряжений удовлетворяют соотношению [c.404]

Вместе с тем из опыта известно, что очень длинные твердые молекулы не могут упаковываться вместе без того, чтобы возникли корреляции в их относительных ориентациях. Именно таково происхождение многочисленных захватывающих эффектов, наблюдаемых в жидких кристаллах (см., например, обзоры [133—135] и ссылки в этих работах). Так, например, в нематической жидкости (рис. 2.52) центры молекул не образуют регулярную решетку, однако существует дальний порядок в ориентации их продольных осей. [c.124]

Несомненно, однако, что любой из приближенных методов, рассматриваемых в гл. 5, может дать удовлетворительное качественное описание явления упорядочения. Пока мы не знаем параметров межмолекулярных сил, достаточно ограничиться приближением среднего поля [136, 137]. Из него следует ( 5.2),что в ориентациях молекул всегда должен иметь место некоторый ближний порядок, а дальний порядок должен возникать скачком при температуре ниже критической возрастая с дальнейшим понижением температуры. Именно это и наблюдается во многих нематических жидкостях. [c.125]

ХЬзер на жидкости с тепловой нелинейностью. Наиболее универсальной нелинейностью является тепловая, обусловленная изменением показателя преломления среды при ее нагреве. Очевидно, что такой нелинейностью обладают все среды, но наиболее шльной эта нелинейность бывает в жидкостях и газах, что связано с перераспределением плотности среды при ее неоднородном нагреве. Процесс же перераспределения плотности протекает за конечное время, определяемое при невысоких перепадах температур скоростью распространения звука. Поэтому изменение с температурой показателя преломления жидкости или газа описьшается двумя константами изохорической (дп/ЬТ)г и изобарической (дп/дТ)р. Вторая из этих констант измеряется в равновесии, когда после нагрева произошло выравнивание давления, и хорошо известна для разных сред. Первая же константа (изохорическая) не измерена, и известно лишь, что она меньше второй. Типичные значения (Эи/ЭГ) для изотропных жидкостей имеют порядок 10 К . Еще большие величины наблюдаются у анизотропных жидкостей-нематических жидких кристаллов dnjdT)p 10 К . В этом случае большая нелинейность обусловлена в основном зависимостью параметра порядка кристалла от температуры. Именно изменение параметра порядка (особенно вблизи фазового перехода) приводит к такому большому изменению показателя преломления ориентированного нематического жидкого кристалла. [c.185]

Таким образом, состояние нематической среды описывается заданием в каждой ее точке наряду с обычными для жидкости величинами — плотности р, давления р и скорости v — еще и директора п. Все эти величины входят в качестве неизвестных функций координат и времени в уравнения движения нематика. [c.190]

В обычных жидкостях (а также в нематических жидких кристаллах) существует лишь одна ветвь слабозатухающих звуковых колебаний — продольные звуковые волны. В твердых криста ллах и аморфных твердых телах существуют три звуковые (акустические) ветви линейного закона дисперсии колебаний ( 22, 23). Одномерные кристаллы — смектйки — и здесь занимают промежуточное положение в них имеются две акустические ветви Р. G. de Gennes, 1969), Не интересуясь здесь коэффициентами затухания этих волн, и имея в виду лишь определение скоростей их распространения, пренебрежем в уравнениях движения всеми диссипативными членами. Полная система линеаризованных уравнений движения складывается из уравнения непрерывности [c.241]

Если молекулы представляют собой не ровные, а слегка закрученные стержни, то они укладываются друг относительно друга в спиральные структуры, схематически показанные ка рис. 1.5, а. Такая жидкокристаллическая фаза наблюдается в чистом эфпре холестерина и поэтому называется холестерической (в отличие от нематической, представленной на рис. 1.4, б). Холестерическая фаза возникает не только в чистых веществах, но и в растворах закрученных молекул в нематических жидкостях. Холестерики обладают рядом специфических свойств, в частности оптических, представляющих большой интерес для электроники. Структура холестерика периодична вдоль оси спирали, что прг1Водит к бреггов-скому отражению света на длине волны, равной шагу спирали, [c.10]

Жидкие кристаллы по определению представляют собой жидкости, которые имеют упорядоченное расположение молекул. Они образуются при некоторых условиях в органических веществах, у которых молекулы являются резко анизометрическими, т, е. имеют удлиненную (сигарообразную) или плоскую (дископодобную) форму. Вследствие упорядоченности анизометрических молекул их механические, магнитные и оптические свойства становятся анизотропными. Хорошим примером жидких кристаллов является />-метокси-бензилиден-р - -бутиланилин (МББА), который проявляет жидкокристаллическую фазу простейшего типа (нематического) в температурном диапазоне 21—47 °С. Существуют три фазы жидких кристаллов, структуры которых изображены на рис. 7.13. Рис. 7,13, а иллюстрирует нематическую фазу, в которой существует дальний порядок ориентации осей молекул, а центры молекул распределены хаотически. На рис. 7.13, б показана смектическая фаза, в которой существуют как одномерный трансляционный порядок, так и ориентационный порядок, а рис. 7.13, в иллюстрирует холестерическую фазу, в которой также имеется ориентационный порядок, но моле- [c.286]

При приложении электрического напряже1Игя к слою нематического ЖК с отрииатсльгго анизотропией диэлектрической проницаемости, обла- ающего достаточной электропроводностью (10- —10- Ом- -см ), он с некоторого порогового значения напряжения теряет механическое равновесие, т. е. в слое возникает макроскопическое движение молекул, переходящее в турбулентное [19J. Оно обусловлено взаимодействием внешнего электрического поля с объемными зарядами, образующимися в жидкости в результате анизотропии ее проводимости Преломление световых лучей на градиентах показателя преломления в перемешивающемся слое Жидкого Кристалла и приводит к их интенсивному рассеянию, вследствие чего этот эффект получил название динамического рассеяния света. Он характеризуется низкими упразляго-щими напряжениями (единицы вольт) и достаточным оптическим контрастом, а также удобен в условиях хорошей освещенности. Время релаксации ЖК. к исходному прозрачному состоянию после выключения напряжения составляет обычно десятки и сотни [c.35]

Наибольшее практическое значение представляют разнообразные электрооп-тические явления в ЖК некоторые из них не имеют аналогов ни среди кристаллов, ни среди обычных жидкостей. В нематических ЖК помимо обычных элек-трооптичеоких эффектов (линейного и квадратичного, см. 7.3) наблюдаются оптические эффекты, обусловленные движением и ориентацией удлиненных молекул в электрическом поле. [c.34]

При обоих подходах рассматривается влияние геометрического отношения р для стержнеобразных молекул на фазовый переход нематик—изотропная жидкость. Оказывается, что при некоторой критиче- ской объемной концентрации стержней возникает спон- тайно упорядоченная фаза квазипараллельных стерж- ней, т. е. нематическая фаза. В табл. 1 приведены зависящие от р объемные доли стержней в изотропной (фс) и упорядоченной (ф ) фазах в точке фазового перехода. Обе теории дают таклсе критическое значение параметра порядка Зс — У2<3соз2 0— среднего по ансамблю углового отклонения длинных [c.75]

Такой подход отнюдь не есть проявление чистого педантизма. Действительно, на достаточно больших расстояниях ориентация директора в Нчидкости обычно непрерывно изменяется, т. е. мы имеем дело с локальным параметром порядка в континуальной теории нематической фазы [138]. Совершенно очевидно, что эта полевая переменная очень похожа на вектор намагниченности в ферромагнитном материале или в подрешетке антиферромагнетика. Ее можно было бы полон ить в основу теории фазового перехода типа Ландау ( 5.11). В рассматриваемой задаче, однако, нет никакого аналога энергии магнитной анизотропии, которая приводит к локальной ориентации спинов вдоль той или иной оси симметрии локальной кристаллической решетки и к появлению макроскопических доменов, разделенных тонкими стенками ( 1.7). Статистическая изотропия расположения молекул в нематической жидкости позволяет директору непрерывно изгибаться и закручиваться на макроскопических расстояниях при этом возникают лишь случайные линии разрыва [дис- [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...