Реферат: Изучение двойного лучепреломления наведённое ультразвуком

Министерство высшего и среднего специального

образования Республики Узбекистан

Самаркандский Государственный Университет имени Алишера Навои

Физический факультет

Кафедра: квантовой электроники

и радиофизики

ВЫПУСКНАЯ РАБОТА

По теме: Изучение двойного лучепреломления наведённого ультразвуком

Самарканд - 2001

Содержание:

Введение …………………………………………………………………3

Глава I

Теоретическая часть.

§1 Жидкокристаллическое состояние вещества……………………….5

§2 Теории акустического двулучепреломления в жидкостях…………7

А. Теория Люка…………………………………………………………...7

В. Теория Френкеля……………………………………………………...10

С. Теория Петерлина…………………………………………………….12

§3 Акустическое двулучепреломление для случая деформируемых молекул.

А. Теория Петерлина…………………………………………………….15

В. Теория Бадо……………………………………………………………17

§4 Анализ основных выводов теории двойного лучепреломления наведённого акустическим полем……………………………………….18

Глава II.

§1Акустооптическая установка для исследования двулучепреломления наведённого ультразвуком в изотропной фазе жидких кристаллов…………………………………………………………………20

§2 Термостатирование исследуемых образцов…………………………22

§3 Подготовка образцов к исследованию………………………………..24

§4 Методика измерения двулучепреломления наведённое ультразвуком в изотропной фазе жидких кристаллов…………………………………….25

§5 Анализ полученных результатов и их обсуждение………………….28

Выводы……………………………………………………………………..30

Рисунки……………………………………………………………………..31

Литература………………………………………………………………….35

Введение

Если молекулы жидкости распределены случайным образом, то эта среда является оптически изотропной даже если молекулы сами обладают оптической анизотропией. Любая ориентация молекул приводит к анизотропии среды, которая проявляется в том, что среда становится двулучепреломляющей.

Ориентация молекул может быть вызвана приложением электрического, магнитного или гидродинамического полей, а также воздействием на среду ультразвуковых волн. Соответствующие эффекты известны как двулучепреломление в электрическом поле (эффект Керра), двулучепреломление в магнитном поле (эффект Коттон – Мутона), двулучепреломление в потоке ( эффект Максвелла ) и акустическое двойное лучепреломление. Последний эффект впервые наблюдал Люка [1] в 1938 году. Для обнаружения этого эффекта он использовал касторовое масло, которое благодаря большой вязкости имеет довольно большую постоянную Максвелла. Опыты Люка повторил С. Петралья [2] с несколькими вязкими жидкостями. Более подробное исследование провёл В. Н. Цветков с соавторами [3]. Для этой цели был выбран ряд вязких жидкостей в виде различного рода масел. Была исследована зависимость акустического двойного лучепреломления от частоты ультразвука, от его интенсивности, а также в зависимости от температуры.

Эффект акустического двойного лучепреломления имеет место в жидкостях и растворах вследствие ориентации частиц или молекул при прохождении через среду ультразвуковой волны. Необходимым условием существования эффекта ориентации под действием поля звуковой волны является анизотропия формы молекул, другими словами форма молекул должна отличаться от сферической.

Жидкие кристаллы в изотропной фазе представляют собой удобный объект для исследования акустического двойного лучепреломления благодаря тому, что при температурах выше температуры перехода “ жидкий кристалл - изотропная жидкость ”мы имеем дело с жидкостью, являющейся изотропной по всем своим физическим свойствам, молекулы которой обладают ярко выраженной анизотропией формы. Несмотря на достаточно большую вязкость изотропной фазы молекулы легко ориентируются в поле ультразвуковой волны, что позволяет проводить исследования зависимости двойного лучепреломления от частоты ультразвука, его интенсивности, а также в зависимости от температуры. Измерения величины акустического двулучепреломления позволяют получить величины времён релаксаций и диффузионных постоянных для изотропных фаз различных жидкокристаллических соединений, а также для коллоидных растворов и растворов макромолекул.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--