Номер 4, страница 75 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 5. Агрегатные состояния вещества. Параграф 21. Аморфные тела. Жидкие кристаллы. Вопросы - номер 4, страница 75.

Условие.

4. Какое свойство жидких кристаллов используется в электронике?

Решение.

3. Жидкие кристаллы представляют собой особое состояние вещества, называемое мезофазой, которое сочетает в себе свойства как жидкости (текучесть), так и твёрдого кристалла (анизотропия свойств). Молекулы, образующие жидкие кристаллы, как правило, имеют вытянутую, палочковидную форму.

Структура простейших жидких кристаллов, называемых нематическими (или нематиками), характеризуется наличием дальнего ориентационного порядка, но отсутствием дальнего позиционного порядка. Это означает, что длинные оси всех молекул ориентированы преимущественно в одном направлении (вдоль так называемого директора), но их центры масс расположены хаотично, как в обычной жидкости. Благодаря этому нематики обладают текучестью, но их оптические и электрические свойства зависят от направления, то есть являются анизотропными.

Существуют и более сложные структуры, например:

• Смектические жидкие кристаллы, в которых молекулы не только ориентированы параллельно друг другу, но и сгруппированы в слои.
• Холестерические жидкие кристаллы, которые являются разновидностью нематических, но их молекулы обладают хиральностью (отсутствием зеркальной симметрии), что приводит к спиральному закручиванию направления директора в пространстве.

Ответ: В простейших жидких кристаллах (нематических) молекулы вытянутой формы имеют дальний ориентационный порядок (ориентированы в одном направлении), но не имеют дальнего позиционного порядка (расположены хаотично), что обеспечивает текучесть вещества при сохранении анизотропии его свойств.

4. В электронике, в первую очередь в жидкокристаллических дисплеях (ЖК-экранах), используется уникальное свойство жидких кристаллов — их способность изменять свои оптические свойства под воздействием внешнего электрического поля.

Это явление называется электрооптическим эффектом. Молекулы жидких кристаллов обладают диэлектрической анизотропией, то есть их поляризуемость зависит от ориентации относительно электрического поля. Когда к слою жидкого кристалла прикладывается напряжение, его вытянутые молекулы стремятся переориентироваться и выстроиться вдоль силовых линий поля. Это изменение в ориентации молекулярной структуры приводит к изменению того, как слой жидкого кристалла взаимодействует с проходящим через него светом, в частности, изменяется его способность поворачивать плоскость поляризации света. Управляя напряжением на отдельных ячейках (пикселях), можно контролировать прохождение света через поляризационные фильтры, делая пиксель либо прозрачным, либо непрозрачным и тем самым формируя изображение.

Ответ: В электронике используется способность жидких кристаллов изменять свои оптические свойства (в частности, способность влиять на поляризацию света) под действием внешнего электрического поля.