Номер 2, страница 75 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Агрегатные состояния вещества. Параграф 21. Аморфные тела. Жидкие кристаллы. Вопросы - номер 2, страница 75.

Условие.

2. Обладают ли анизотропией: а) аморфные тела; б) жидкие кристаллы?

Решение.

1. Жидкие кристаллы представляют собой особое агрегатное состояние вещества, или мезофазу, которое сочетает в себе свойства как жидкости (текучесть), так и твёрдого кристаллического тела (упорядоченность структуры). Основные особенности их строения заключаются в следующем.

Во-первых, молекулы жидких кристаллов чаще всего имеют вытянутую (палочкообразную) или дискообразную асимметричную форму.

Во-вторых, в отличие от обычных (изотропных) жидкостей, где молекулы движутся и вращаются хаотично, в жидких кристаллах существует дальний ориентационный порядок. Это означает, что длинные оси молекул ориентированы преимущественно в одном направлении. Это направление называют директором.

В-третьих, в отличие от твёрдых кристаллов, жидкие кристаллы не имеют жёсткой трёхмерной кристаллической решётки. Центры масс их молекул расположены хаотично (как в нематических кристаллах) или упорядочены лишь в пределах слоёв (как в смектических кристаллах). Это свойство и обеспечивает их текучесть.

В-четвертых, наличие ориентационного порядка приводит к анизотропии физических свойств. Это означает, что свойства жидкого кристалла, такие как показатель преломления, диэлектрическая проницаемость, вязкость или электропроводность, различны при измерении вдоль директора и перпендикулярно ему. По этому свойству они схожи с твёрдыми кристаллами.

Ответ: Жидкие кристаллы — это состояние вещества, характеризующееся текучестью (как у жидкостей) и анизотропией физических свойств (как у твёрдых кристаллов) из-за наличия дальнего ориентационного порядка в расположении молекул при отсутствии жёсткой пространственной кристаллической решётки.

2. Анизотропия — это зависимость физических свойств вещества от выбранного в нём направления. Противоположное свойство — изотропия, то есть одинаковость свойств во всех направлениях.

а) аморфные тела

Аморфные тела (например, стекло, смолы, пластмассы) не имеют упорядоченной структуры на больших масштабах. Их атомы и молекулы расположены хаотично, то есть у них отсутствует дальний порядок в расположении частиц. Из-за этого статистически однородного и хаотичного расположения частиц физические свойства аморфных тел оказываются одинаковыми во всех направлениях. Следовательно, аморфные тела являются изотропными.

Ответ: Нет, аморфные тела не обладают анизотропией, они изотропны.

б) жидкие кристаллы

Жидкие кристаллы, как было описано выше, обладают дальним ориентационным порядком. Их молекулы выстроены преимущественно вдоль одного направления (директора). Такая упорядоченность в ориентации молекул является причиной анизотропии. Физические свойства (например, скорость распространения света или вязкость) будут различными в зависимости от того, измеряются ли они вдоль направления ориентации молекул или перпендикулярно ему. Следовательно, жидкие кристаллы анизотропны.

Ответ: Да, жидкие кристаллы обладают анизотропией.