Жидкие кристаллы.
Это вещества, которые могут находиться в промежуточном мезофазном состоянии между изотропной жидкостью и твердым упорядоченным кристаллическим телом. С одной стороны они текучи, способны собираться в каплю, с другой стороны они сохраняют определенную упорядоченность в расположении. Силы, удерживающие их в определенном порядке достаточно малы и поэтому, воздействуя на жидкие кристаллы мы можем легко менять их структуру. Специфика этих веществ заключается в том, что мезофазное состояние они сохраняют в ограниченном диапазоне температур. Для комнатной температуры в мезофазном состоянии находятся вещества, которые относятся к органическим веществам ароматического ряда с длинными палочкообразными молекулами (например МББА), которые распологаются в определенном порядке. Различают фазы: 1) смектическая, характеризуется параллельным расположением молекул, равноудаленные центры масс
2) нематическая, сохраняется параллельное расположение молекул, но нет равноудаленных центров масс
В обычных жк дисплеях (нецветных) используется переход из смектической в нематическую, при этом меняются характеристики вещества (становится мутным).
Для цветных ЖК индикаторов используют холетерическую фазу жидких кристаллов. Такие кристаллы так же сохраняют в каждом слое вещества параллельность расположения молекул, однако, в каждом последующем слое эти молекулы слегка повернуты
Поэтому когда мы смотри сверху на эту структуру, мы видим виток спирали, которую называют холестеричской спиралью, угол закрутки холестерической спирали зависит от электрического поля, температуры, давления и т.д., т.е. любой энергонесущий фактор меняет угол закрутки, а проходящий через эту спираль преломляется таким образом, что мы видим цвет. Таким образом, управляя углом закрутки холестерической спирали мы можем отображать основные цвета спектра.
Магнитные материалы.
Любое вещество, помещенное в магнитное
поле приобретает определенный магнитный
момент M. Магнитный момент в единице
объема называют намагниченностью
,
Связь между намагниченностью и
напряженностью магнитного поля можно
установить следующим образом
,
где H – напряженность магнитного поля.
Магнитная восприимчивость Km
– способность вещества намагничиваться,
намагниченное тело, находящееся во
внешнем поле, создает собственное
магнитное поле, направленная в изотропных
средах параллельна или антипараллельна
внешнему полю.
Величина индукции магнитного вещества
μ показывает во сколько раз магнитная индукция в веществе больше, чем в вакууме.
Классификация веществ по магнитным свойствам
По реакции на внешнее магнитное поле и характеру на внутренне магнитное упорядочение все вещества делятся на пять групп: диамагнетики, парамагнетики, ферримагнетик, антифаеромагнетики, ферромагнетики.
Диамагнетики – вещества, у которых магнитная восприимчивость отрицательна и не зависит от напряженности внешнего магнитного поля. Диамагнетизм обусловлен небольшим изменением угловой скорости орбитального вращения электронов в атоме. При попадании атома в магнитное поле. Изменение скорости – проявление закона электромагнитной индукции на атомарном уровне.
Лекция 6.05.08г
… Парамагнетики
К ним относят вещества с положительной магнитной восприимчивостью, независящей от внешнего магнитного поля. В парамагнетиках атомы обладают элементарным магнитным моментом даже в отсутствии внешнего поля, однако, из-за теплового движения суммарный магнитный момент всех атомов без ориентирующего магнитного поля равен нулю. Внешнее поле, накладываемое на парамагнетик создает некоторую преимущественную ориентацию, которая не является строгой, температура сильно влияет на магнитную восприимчивость материала парамагнетика. Зависимость магнитной восприимчивости от температуры определяется законом Кюри-Вейса. При комнатной температуре магнитная восприимчивость у разных веществ составляет от 10-3 до 10-6.
Физические проявления втягивания парамагнетиков в неоднородное магнитное поле.
К числу парамагнетиков относят кислород, окись азота, щелочные, щелочное земельные металлы, некоторые переходные металлы (алюминий), соли железа, кобальта и никеля.