خوب است بدانید

مقدمه

در این درس به بررسی دنیای شگفت‌انگیز بلورهای مایع می‌پردازیم. این مواد، رفتاری منحصربه‌فرد بین بلورهای جامدات و مایعات از خود نشان می‌دهند و کاربردهای فراوانی در دنیای امروز دارند. با ما همراه باشید تا با این ماده‌ی شگفت‌انگیز بیشتر آشنا شویم.

دسته‌بندی مواد: جامد، مایع، گاز و پلاسما

در دروس گذشته به بررسی دسته‌بندی مواد بر اساس حالت فیزیکی آنها پرداختیم. مواد می‌توانند در حالت‌های جامد، مایع، گاز و پلاسما قرار داشته باشند. هر کدام از این حالت‌ها، خواص فیزیکی خاص خود را دارند.

جامدات: ذرات سازنده‌ی جامدات در مکان‌های معینی نسبت به یکدیگر قرار دارند و در اطراف این مکان‌ها، نوسان‌های بسیار کوچکی دارند.
مایعات: ذرات در مایعات به طور تصادفی و نامنظم حرکت می‌کنند و می‌توانند به راحتی شکل ظروف را به خود بگیرند.
گازها: ذرات در گازها آزادانه حرکت می‌کنند و به شدت تراکم‌پذیر هستند.
پلاسما: پلاسما، چهارمین حالت ماده است که در آن اتم‌ها یونیزه شده و ذرات باردار به طور آزادانه حرکت می‌کنند.

بلور مایع: تلفیقی از نظم و بی‌نظمی

اما در این میان، دسته‌ای از مواد به نام “بلور مایع” وجود دارند که رفتاری بینابینی از بلورهای جامدات و مایعات از خود نشان می‌دهند. بلورهای مایع از مولکول‌های آلی با ساختاری خاص تشکیل شده‌اند. این مولکول‌ها در حالت عادی، نظمی شبیه به بلورهای جامدات دارند و به صورت میله‌ای شکل در کنار هم قرار می‌گیرند.

کشف و تاریخچه

بلورهای مایع در سال 1888 میلادی توسط فردریک رینیتزر، گیاه‌شناس و شیمی‌دان اتریشی کشف شدند. رینیتزر ماده‌ای به نام “کلسترول” را مشاهده کرد که در دمای خاصی از حالت جامد به مایع تبدیل می‌شد و در دمای دیگری دوباره به حالت جامد باز می‌گشت.

خواص فیزیکی بلور مایع

نظم نسبی: مولکول‌های بلور مایع در حالت عادی، نظمی شبیه به بلورهای جامدات دارند و به صورت میله‌ای شکل در کنار هم قرار می‌گیرند.
پاسخ به میدان الکتریکی: با اعمال میدان الکتریکی، مولکول‌های بلور مایع نظم خود را از دست می‌دهند و ساختار آنها تغییر می‌کند.
تغییر رنگ: در اثر تغییر میدان الکتریکی، بلور مایع می‌تواند رنگ خود را تغییر دهد.
کاربرد در نمایشگرها: از این خاصیت برای ساخت نمایشگرهای LCD استفاده می‌شود.

کاربردهای بلور مایع

نمایشگرهای LCD: رایج‌ترین کاربرد بلور مایع در نمایشگرهای LCD است که در مانیتورها، تلویزیون‌ها، گوشی‌های هوشمند و … مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دماسنج: از بلور مایع برای ساخت دماسنج‌های دیجیتال استفاده می‌شود.
ساعت مچی: در برخی از ساعت‌های مچی از بلور مایع برای نمایش زمان استفاده می‌شود.
فیبر نوری: از بلور مایع در فیبرهای نوری برای هدایت نور استفاده می‌شود.

نتیجه‌گیری

بلور مایع، دسته‌ای شگفت‌انگیز از مواد با خواص منحصر به فرد است. این ماده، تلفیقی از نظم و بی‌نظمی را از خود نشان می‌دهد و کاربردهای فراوانی در دنیای امروز دارد. با پیشرفت علم و تکنولوژی، انتظار می‌رود شاهد کاربردهای جدید و نوظهور بلور مایع در آینده باشیم.

جهت دریافت کامل این دوره‌ی آموزشی لطفاً به صفحات آموزش فیزیک دهم ریاضی و آموزش فیزیک دهم تجربی مراجعه فرمایید.