Question

液晶的光学性质

Answer 1

液晶的光学性质如下：

1. 液晶的偏振片特性。

已知光是一种电磁波，将其电场方向称为光的偏振方向。我们可以用偏振片来选择某一特定方向的偏振光。偏振光经过偏振片时可全部通过或部分通过或完全不能通过，视偏振光的方向和偏振片的偏振化方向而定。图6定性说明了偏振片的这一功能。光经过物质时，折射率与光偏振方向有关。

在大部分向列型液晶中，光偏振方向与分子长轴方向相同时折射率较大；光偏振方向与分子长轴方向垂直时折射率较小。一偏振光经过一液晶后其偏振方向有时会改变。到底会不会改变则视液态晶体之排列而定。 所以改变液晶的排列方式即可改变通过光的偏振性。若在液晶后面再加一个偏振片，则通过的光强会发生变化。

2. 液晶的双折射性一束光射入液晶后分裂成两束光的现象即是液晶的双折射现象，如图8所示。这个现象实际上表示液晶中不同方向上的介电常数和折射率是不同的。

多数液晶只有一个光轴方向，在液晶中光沿光轴方向传播时，不发生双折射现象。一般液晶的光轴沿分子长轴方向，胆甾相液晶的光轴垂直于层面。由于其螺旋状结构，胆甾相液晶具有强烈的旋光性，其旋光率可达。

3. 胆甾相液晶的选择反射胆甾相液晶在白光照射下呈现美丽的色彩，这是它选择反射某些波长的光的结果。反射哪种波长的光取决于液晶的种类和它的温度以及光线的入射角。我们可以用晶体衍射的布拉格公式解释液晶的这一现象。式中为反射光的波长，p表示胆甾相液晶的螺距，n为平均折射率，是入射光与液晶表面间的夹角。

由此可见，沿不同角度可以观察到不同颜色的光。温度发生变化时，胆甾相液晶的螺距敏锐地变化，因而反射光的颜色也随之变化。胆甾相液晶的这一特性被广泛用于温度计和各种测量温度变化的显示装置中。

4. 向列相液晶的动态散射把向列相液晶注入带有透明电极的液晶盒内，未加电场时液晶盒透明。施加电场并超过某一数值(域值)时，液晶盒由透明变成不透明。这种现象称为动态散射。这是因为盒内离子和液晶分子在电场作用下互相碰撞，使液晶分子产生紊乱运动，使折射率随时变化，因而使光发生强烈散射的结果。