Proprietà ottiche dei cristalli liquidi

I cristalli liquidi si trovano in molte applicazioni pratiche. L'uso più comune è negli schermi di televisioni e computer, ma sono usati anche in strisce per batterie e caschi. Il termine "cristallo liquido" si riferisce allo stato della materia tra lo stato solido e liquido. I cristalli liquidi condividono alcune proprietà fisiche con i fluidi, ma alcune proprietà orientazionali con i solidi. Le molecole nei cristalli liquidi contengono un livello di organizzazione superiore ai liquidi, ma inferiore ai solidi.

Birefringenza

La birefringenza è rilevata da una luce polarizzata che attraversa il materiale. La birefringenza si riferisce alla varietà di colori che i cristalli liquidi mostrano spesso. La qualità anisotropa dei cristalli liquidi permette loro di avere birefringenza. Ciò significa che rivelano doppia rifrazione. Ciò si riferisce all'angolo e alla velocità con cui la luce viaggia attraverso il materiale. La birefringenza causa un cambiamento di polarizzazione nella luce polarizzata che passa attraverso. La birefringenza variabile è parte della ragione per aree chiare e scure in un campione cristallino liquido.

Fluorescenza

I cristalli liquidi tipicamente dimostrano fluorescenza nei campioni. In altre parole, brillano sotto luce UV a onda corta o lunga. In alcuni tipi di cristalli liquidi, la fluorescenza può essere accesa e spenta con l'applicazione di certi stimoli.

Texture

Quando una sorgente di luce polarizzata attraversa un cristallo liquido, rivela diverse texture nel materiale. La texture rivela diversi domini ordinati all'interno del materiale. Ogni dominio corrisponde a un modo diverso in cui le molecole del cristallo liquido sono orientate. Le molecole dovrebbero essere molto ben ordinate all'interno di un dominio, ma tra domini l'ordine varia.

Dispositivi per proprietà ottiche

Per visualizzare la fluorescenza, si usano lampade UV. Sotto la luce UV, viene rivelato il tipico bagliore blu o viola. La Microscopia Ottica Polarizzata (POM) permette ai ricercatori di rilevare e analizzare le proprietà ottiche dei cristalli liquidi in tutto un materiale. La POM rivela le immagini texturizzate, e se il materiale è cristallino liquido, le immagini mostrano anche birefringenza. Quando la luce passa attraverso una regione isotropa, la luce rimane polarizzata e appare come area scura al microscopio. Le aree colorate rappresentano regioni anisotrope, dove raggi perpendicolari rivelano birefringenza.