ров, они совершенно непрозрачны. Значительное рассей-..,10 света наблюдается и в более тонких ориентированных пленках ЖК. Это связано, по-видимому, с заметными 1 пловыми беспорядочными колебаниями больших групп :.,олскул, что приводит к локальным изменениям молеку-.1ярной ориентации и возникновению градиентов показа-толя преломления Див этих местах, на которых и рассеиваются световые волны. Интенсивность рассеянных лучей уменьшается с увеличением угла между падающим и рассеянным лучами.

Вращение плоскости поляризации (оптическая активность) наблюдается во всех ЖК холестерического типа, F их смесях с другими типами ЖК и может быть искус-ciBCHHO вызвано в ЖК нематического типа. Это явление заключается в том, что поляризованный свет, войдя в слой ЖК с колебаниями в одной плоскости, выходит с колебаниями в плоскости, повернутой на какой-либо угол а, ко.торый зависит как от природы вещества, так и от толщины слоя h:

a=f>h,

где р - удельное вращение плоскости поляризации. Б ЖК р необычайно велико. Если, например, для кристалла кварца р в среднем равно 15,57мм, то в ЖК эта селичина достигает колоссальной цифры -60000- . и0007мм.

Кроме того, угол поворота зависит от длины волны падающего света. Это явление носит название дисперсии вращения плоскости поляризации. При определенном .значении длины волны ко (длина волны инверсии) знак ьращения меняется на обратный. В области Ко ЖК сильно рассеивает падающий свет с -этой длиной волны и кажется ярко окрашенным.

1.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ

Определение фазовых переходов в ЖК -одна из важнейших задач, определяющих возможности применения ЖК- Классическим методом определения этого параметра является термографический анализ. Существеннее повышение чувствительности термографического метода возможно за счет применения в качестве термо-дстекторов пироэлектрических элементов.

Авторами [1.15] разработан пироэлектрический термограф на основе микрохолодильника ТП-2М с полупро-

g N Иэлетра-

Рис. 1.9. Схема пироэлектрического термографа:

/ - микрохолодильник; 2 - термобатарея; 3 - медный блок; 4 - нагреватель; 5 - пиродетекторы с электродами; 6 - термометр сопротивления

водниковои термобатареей. Вставляемый в микрохолодильник медный блок содержит две идентичные ячейки (измерительную и эталонную), включенные дифференциально в виде цилиндров из сегнетоэлектри-ческой керамики (рис. 1.9). Такое устройство в комплексе с нагревателем позволяет изменять температуру в ин-, тервале - 20... +150°С. Перекрытие части температурного интервала ниже 20°С обеспечивается подключением термобатареи микрохолодильника к источнику постоянного напряжения ВС-6.

Для регистрации выходного сигнала применен электрометр У1-7, к выходу которого подключен вход двух-координатного самописца ПДП4-002. Для измерения абсолютной температуры использован платиновый термометр сопротивления ТСП-955А (точность ±10-2°<:;), который через потенциометр УПИП и усилитель Ф-116 (используемый в качестве наружного гальванометра)

подключен на вход самописца.

На рис. 1.10 приведена термограмма N - (п-метоксибен-заль) - п - валероиланилина (МБВА). На термограмме в области температур 80 ... 105°С ярко выражены три фазовых перехода, характерных для этого соединения, а именно, из кристаллической в смектическую, нематическую и изотропную фазы. Определение структуры ЖК. В связи с возрастающим применением ЖК в индикаторных устройствах возникает потребность в определении структуры различных типов мезофаз этих веществ. Известно, что одно соединение может иметь мезофазы разных типов в разных температурных интервалах. При этом каждый из этих.типов мо- , жет при различных услосня:; давать рг.зиыс. текстуры-,-

U,om/f.eff.

Л--Л-

30 т;с

Рис. 1.10. Термограмма МБВА

хорошо наблюдаемые в поляризационном микроскопе.

Наиболее подробную информацию о структуре веше-ства в жидкокристаллическом состоянии получают рент-геноструктурным анализом. При исследовании молекулярной структуры ЖК, расплавов и растворов рентгенографическим методом в некоторых случаях необходимо предварительное текстурирование (ориентация молекул в образце наложением электрических или магнитных ориентирующих полей).

Для этого необходимы специальные термостатированные рентгеновские камеры, допускающие как раздельное, так и комбинированное использование полей, их взаимную ориентацию и позволяющие удерживать вещество в определенной термодинамической фазе. В {1.16] описана конструкция специально оазоаботанной для этой цели рентгеновской камеры РКТЭМ-2.

Однако большой объем и длительность расчетов при рентгеноструктурном анализе, а также расшифровки структуры заставляют прибегать к другим способам, более быстрым, и в частности, к методу оптической аналогии дифракции рентгеновских лучей [1.17]. Этот метод оказывает большую помощь при расшифровке структур как кристаллических тел, так и анизотропных сред [1.18]. Эффективность метода оптической аналогии повысилась с появлением лазеров, мощных источников монохроматического излучения с высокой степенью когерентности. Использовано оптическое моделирование для расшифровки структуры веществ в жидкокристаллическом состоянии [1.17]. Рентгенограмма исследуемых веществ сравнивается с картиной оптической дифракции от моделей структуры этих веществ.

Следует отметить, что первые модели структуры ЖК строили на основе точных расчетов структуры по рентгенограммам [1.19]. Проверка показала хорошее совпадение рентгенограмм ЖК с дифракционными картинами от моделей. Наличие достаточного количества «дифракто-грамм» своеобразного атласа позволяет сравнительно быстро по виду рентгенограмм жидкокристаллическою вещества устанавливать характерные особенности его структуры.

Определение чистоты ЖК. Жидкие кристаллы - это органические соединения, состоящие в основном из углерода, водорода, кислорода, азота. Как правило, большинство органических соединений являются диэлектриками;