این مقاله زیرمجموعهای از صفحهی آموزش فیزیک با نقشه راه کلاسلی است.
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.
کلاسلی آمادهی دریافت نظرات، پیشنهادات و انتقادات شما کاربران گرامی است.