Поведение материалов в электрическом поле. Королёв А.П - 72 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

72
Рис. 4.7. Типы структур жидких кристаллов:
а – нематические; б – смектические; в – холестерические
Рассмотрим механизмы поворота оптической оси нематика под дей-
ствием электрического поля.
Пусть в молекуле нематика диполь легко возникает вдоль длинной
оси и с трудом вдоль короткой оси. Это означает, что электронное облако
легко смещается относительно положительного ядра вдоль молекулы и с
большим трудом поперёк неё. Если поле Е и ось L составляют между со-
бой некоторый угол, то фактически заряды в молекуле разводятся только
составляющей поля E
β
вдоль оси L (рис. 4.8, а).
Допустим, что заряды +q и –q разошлись вдоль молекулы на опреде-
лённое расстояние. В этом случае поле Е должно действовать на каждый
заряд в отдельности с силой F = qE по направлению вектора Е на положи-
тельный заряд и с такой же силой в противоположном направлении – на
отрицательный заряд. Таким образом, возникает плечо и пара сил, соз-
дающие крутящий момент. Этот момент пары и поворачивает продолгова-
тую молекулу так, чтобы она своей длинной осью ориентировалась вдоль
поля Е [12].
В случае, если молекула устроена так, что электронное облако легче
сместить вдоль поперечной оси, проекция поля Е на эту ось создаёт ди-
поль (рис. 4.8, б). Механизм возникновения крутящего момента аналоги-
чен изложенному выше с той лишь разницей, что при повороте продоль-
ная ось молекулы оказывается перпендикулярной наложенному электри-
ческому полю.
В нематике все молекулы, взаимодействуя между собой, ориентиру-
ются одинаково. Поэтому, достаточно изменить ориентацию одной моле-
кулы, чтобы другие, как костяшки домино, переориентировались вслед за
первой. Это является главной причиной того, что для осуществления по-

Страницы