www.LCD.su
 
www.LCD.su
www.LCD.su
 

Случайное

Монитор 22" NEC 22WMGX
Монитор 22

Nokia E65 Mocca/Silver
Nokia E65 Mocca/Silver

Nokia 7100 Supernova Black
Nokia 7100 Supernova Black

Nokia 6500 Slide Silver
Nokia 6500 Slide Silver

AnyData ASP-500GA
AnyData ASP-500GA

Поиск по магазину

www.LCD.su
www.LCD.su   www.LCD.su
www.LCD.su  
www.LCD.su www.LCD.su www.LCD.su
 
www.LCD.su   www.LCD.su
www.LCD.su  
www.LCD.su www.LCD.su www.LCD.su
 
   
www.LCD.su   www.LCD.su
 
Связана ли скорость течения с оптической осью?

Сказав да, мы правильно ответим на этот вопрос. Но следующие вопросы окажутся потруднее: а почему связана и как именно? Более 40 лет назад советский физик, ныне член-корреспондент Академии наук СССР В. Н. Цветков поставил очень простой на вид эксперимент. Измерялась (просто с помощью секундомера) скорость вытекания жидкого кристалла из круглого капилляра, помещенного в зазор довольно сильного магнита. Исследовалось вещество. Это классический пароазоксианизол (сокращенно ПАА), сыгравший в физике жидких кристаллов ту же роль, что, например, германий в полупроводниковой технике или муха-дрозофила в генетике.

В. Н. Цветков заметил, что при включении магнитного поля скорость вытекания жидкого кристалла замедляется примерно вдвое, а это равносильно тому, что вдвое увеличилась вязкость жидкости. Специально поставленные эксперименты показали, что магнитное поле как и электрическое, ориентирует молекулы жидкого кристалла, причем выстраивает молекулярные оси параллельно своему направлению. Значит, нам остается объяснить, почему же вязкость зависит от направления ориентации молекул. 

Вспомним о том, что вязкость — это внутреннее молекулярное трение в жидкости. Давайте вернемся к уже знакомому нам случаю с движущейся верхней пластинкой и неподвижной нижней. Если два соседних слоя жидкости текут с разными скоростями, то трение зависит от того, насколько легко молекулы медленного слоя проскакивают в быстрый и наоборот. А теперь посмотрим и сообразим, в каком случае молекулам легче из медленного слоя ворваться в быстрый, в случае (а) или (б)? Кто забивал гвозди в доску молотком, тот знает, что острием гвоздь забить легче, чем просто положив его на доску. Нечто подобное имеет место и в нашем случае: конечно, молекулам легче продвигаться в направлении вдоль их длинных осей, чем в поперечном направлении. В результате торможение быстрых молекул идет гораздо сильнее в случае (б), чем в случае (а), а для опыта В. Н. Цветкова — при вытекании нематика с включенным полем. Так включение поля приводит к увеличению молекулярного трения, т. е. к увеличению вязкости.

Но откуда известно, что в отсутствие поля оси молекул выстраиваются именно вдоль оси капилляра? На это указывает наш же собственный жизненный опыт. Вообразим, что мы наблюдаем лесосплав на узкой речке. 

Можно ли себе представить ситуацию, чтобы стволы деревьев вблизи берега плыли, оставаясь перпендикулярно потоку? Разумеется, они развернутся так, чтобы перекрыть как можно меньший перепад скоростей, т. е. вдоль по течению. В этом случае на ствол будет действовать минимальный вращающий момент сил. То же самое сказать о продолговатых молекулах текущего жидкого кристалла. Поэтому в отсутствие поля ориентация молекул в капилляре будет именно такой, какая изображена, а, если, конечно, скорость вытекания не слишком мала и не слишком велика. О высоких скоростях мы поговорим чуть позже. А пока запомним: скорость течения жидкого кристалла зависит от ориентации его молекул, т. е. его оптической оси — это раз, течение ориентирует его молекулы, а значит, и оптическую ось — это два. В разных условиях эти явления могут проявляться порознь, а могут и оба одновременно.

 
« Пред.   След. »
 
www.LCD.su   www.LCD.su
 
  www.LCD.su   www.LCD.su  
   
© 2012 www.LCD.su