А., Абуова Ф. У. Конденсирленген күй физикасы астана 2011
Сұйық кристаллдар. Кейбір сұйық заттарды салқындатқанда
жүктеу/скачать 17 Mb.
|
Пособие по ФКС каз.окон
- Бұл бет үшін навигация:
- Смектикалық
| Сұйық кристаллдар. Кейбір сұйық заттарды салқындатқанда сұйыққа да қаттыға да ұқсайтын олардың жаңа қасиеттері пайда болады. Бұл күйде зат жартылай мөлдір немесе мөлдір емес, аққыштығын сақтайды. Бірақ анизатропты (оптикалық остер бойынша жарықтың сыну көрсеткішінің әртүрлі болуы) қасиеттерге ие болады. Құрылымының жоғары реттілігіне ие («алыс реттілік»).
Заттың мұндай күйі сұйық кристаллдық деп аталады. Бұл балқыту процестерін бақылағанда байқалды. Кейбір заттар балқығанда жарық шашыратуға және қосарынан жарық сындыратын мөлдір емес сұйық пайда болады. Мұнда ішінара алыс реттілік бұзылады. Ары қарай қыздырғанда мөлдір емес ерітінді изотропты қасиеттерге ие мөлдір сұйыққа айналады. Молекулалық реттілігі бойынша сұйық кристаллдар үш өлшемді алыс реттілікке ие қатты кристаллдар мен бөлшектер орналасуында жақын реттілікке ие сұйықтардың арасындағы аралық күйде болады. Сондықтан сұйық кристаллдық күйді кейде мезоморфты («мезос» -аралық), ал заттың өзін –мезо-фаза деп атайды. Сұйықтар мен кристаллдарға тән қасиеттердің өзіндік үйлесімділігі сұйық кристаллдардың ішкі молекулалық құрылымының ерекшеліктеріне негізделген. Сұйық кристаллдардың негізгі үш түрін ажыратады: -Смектикалық (грекше «смегма» -сабын) – молекулалары тартылған түтік тәріздес пішінге ие, бір біріне параллель бағдарланған және жұқа қабаттар түзетін заттардан түзілген (11.3 сурет). Қабаттар ішінде бүйір жақтарында молекулалар орналасуындағы қатаң периодтылық жоқ. (Мысалы, түрлі сабын көпіршіктері- смектикалық кристаллдар). Смектикалық қабат қатты кристаллдың маңызды қасиетіне - оптикалық қасиеттердің анизатропиясына ие, себебі молекулалардың ұзын осінің бойымен жарық онымен көлденеңінен гөрі аз жылдамдықпен таралады, және осы бағыттардағы сыну көрсеткіштері сұйық кристаллдарда әртүрлі. 11.3 сурет. Смектикалық типті сұйық кристаллдың құрылымы. Нематикалық (грекшеден «нема» - жіп) – сұйық кристаллдар жіп тәріздес бөлшектерден тұрады, олар ыдыс қабырғасына жабысады немесе еркін күйінде қалады. Жіптер «таралған»және бір біріне параллель бағытталған, бірақ жоғары және төмен сырғанай алады (11.4 сурет). Нематикалық сұйық кристалдарға сәйкес келетін аналогия келесі – өз осінің айналасында еркін айнала алатын қысқа карандашты ұзын қорап, қорап бойымен оалар орын ауыстыра алады, бірақ ешқашан көлденеңінен тұрмайды. Нематикалық сұйық кристаллдар смектикалықтарға қарағанда аз ретті, бірақ әйткенмен олар анизатропты және микраскоптың астында кезектескен күңгірт және жарық жолақты «муар» текстураны береді. Электр және магнит өрістерінде смектикалық сұйық кристаллдар темір түйіршіктері секілді: өрістің күштік сызықтарының бойымен орналасады. 11.4 сурет. Нематикалық типті сұйық кристаллдың құрылысы. Холестерикалық сұйық кристалл холестериннен туынды ретінде қарастырылады. Мұнда жазық және ұзын молекулалар қабаттарға жиналған (смектикалық кристаллдардағыдай), бірақ әрбір қабаттың ішінде бөлшектердің орналасуы нематикалық сұйық кристаллдардағыдай. Ал қабаттардың өзі кеңістікте спиралді сипаттайды (11.5 сурет). Нәтижесінде анизатропия күрделі және түзсіз сұйық кристаллдар өзгермелі температуралы аймаққа түсіп жарқын бояққа ие болады. 11.5 сурет. Холестерикалық типті сұйық кристаллдың құрылысы. Әлемнің зертханаларында синтезделетін мыңдаған жаңа қосылыстардың ішінен кем дегенде бесеуі сұйық кристаллдар синтездей алады. Мұндай заттардың әмбебап қасиеттері оларды ғылым мен техниканың көптеген салаларында, жеке алғанда сұйық кристал дисплейлерді, жазық экрандарды, термометрлерді, микрокалькуляторларды, сағаттар циферблаттарын, өлшеуіш медициналық приборларды дайындауда қолдануға мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|