其中，“和。是真空中的导磁率和介电常数。因此，光学正性的液晶就是正性液晶。 偏振光入射正性液晶时有两种状况：偏振面平行液晶分子取向，折射率大，光速小：偏 振面垂直液晶分子取向，折射率小，光速大。分子长轴的方向相当于液晶的光轴，与普通 品体材料的光轴类似。由于被品是被体，其分子的排列方向易受外界条件的影向.即液品 的光轴可以随外界条件改变，使得液晶与一般晶体相比，具有更多的电光特性。 实验中使用的液晶材料被封装在两片涂有透明导电薄膜的玻璃中，玻璃的表面是经 过特殊处理的（比如将玻璃表面，沿某一方向擦一下，液晶分子将沿此方向很规则的排 列，液晶分子的排列将受表面的影响，这种装置称为液晶盒。图418.3显示了液晶沿经 过特殊处理的表面，按照一定规律排列的典型情况。 (a)平行表面排列 (6)垂直表面排列 (c)扭曲排列 图4.183液品的排列 2.扭曲排列液晶的电光特性 在扭曲向列液晶品T中，从一个表面到另一个表面，液晶分子的排列方向刚好旋转 了90°。实际上，也有两表面方向旋转角度大于90的液晶，称为超扭曲向列液晶(Sup Twisted Nematic,STNW。 TN和STN液晶都具有很强的旋光特性。一般而言，线偏振光通过旋光物质后，其 振动面的旋转角度日与旋光物质的厚度d成正比，即 did 4.18.3 其中，4（为旋光本领Optica Rotatory Po wer),又叫旋光率，与入射光的波长有关。以 线偏振白光垂直入射液晶.透过液晶后，不同波长的光的偏振方向旋转的角度不同，从而 使得某个波长的光无法透过检偏器，因此光屏上将看到这种颜色的补色。这种色散现象 称为旋光色散。一般TN型液品色散现象不明显，旋光率在可见光范围内几乎不变，因此 所有光通过TN型液晶后都旋转90°，因此TN型液晶具有较好的对比度。本实验所采用 的液品盒是旋转角度为120°的STN,其旋光本领在可见光范围内变化较大，可以看到明 显的旋光色散。其旋光本领可由下式给出： 、2x (4.18.4) 其中，a为旋光率，△e是长轴方向和短轴方向的介电常数之差，Pm是液晶的螺距，入是光在 真空中的波长，。是液晶的平均介电常数。在可见光范围内，(1-无/)的变化很小， 因此可以认为液晶的旋光度正比于。 230其中,μ0 和ε0 是真空中的导磁率和介电常数。因此, 光学正性的液晶就是正性液晶。 偏振光入射正性液晶时有两种状况: 偏振面平行液晶分子取向, 折射率大, 光速小; 偏 振面垂直液晶分子取向, 折射率小, 光速大。分子长轴的方向相当于液晶的光轴, 与普通 晶体材料的光轴类似。由于液晶是液体, 其分子的排列方向易受外界条件的影响, 即液晶 的光轴可以随外界条件改变, 使得液晶与一般晶体相比, 具有更多的电光特性。 实验中使用的液晶材料被封装在两片涂有透明导电薄膜的玻璃中, 玻璃的表面是经 过特殊处理的( 比如将玻璃表面, 沿某一方向擦一下, 液晶分子将沿此方向很规则的排 列) , 液晶分子的排列将受表面的影响, 这种装置称为液晶盒。图4 .18 .3 显示了液晶沿经 过特殊处理的表面, 按照一定规律排列的典型情况。 图4 .18 .3 液晶的排列 2 . ᡁ᳆ᥦ߫⎆᱊ⱘ⬉ܝ⡍ᗻ 在扭曲向列液晶( TN) 中, 从一个表面到另一个表面, 液晶分子的排列方向刚好旋转 了90°。实际上, 也有两表面方向旋转角度大于90°的液晶, 称为超扭曲向列液晶( Super Twisted Nematic ,STN) 。 TN 和ST N 液晶都具有很强的旋光特性。一般而言, 线偏振光通过旋光物质后, 其 振动面的旋转角度θ与旋光物质的厚度d 成正比, 即 θ= α( λ)d ( 4 .18 .3) 其中,α( λ) 为旋光本领( Optical Rotatory Po wer) , 又叫旋光率, 与入射光的波长有关。以 线偏振白光垂直入射液晶, 透过液晶后, 不同波长的光的偏振方向旋转的角度不同, 从而 使得某个波长的光无法透过检偏器, 因此光屏上将看到这种颜色的补色。这种色散现象 称为旋光色散。一般 TN 型液晶色散现象不明显, 旋光率在可见光范围内几乎不变, 因此 所有光通过 TN 型液晶后都旋转90°, 因此TN 型液晶具有较好的对比度。本实验所采用 的液晶盒是旋转角度为120°的STN, 其旋光本领在可见光范围内变化较大, 可以看到明 显的旋光色散。其旋光本领可由下式给出: α= - 2π p 0 Δε 2 8 λ 2 p 2 0 1 - λ 2 p 2 0ε0 ( 4 .18 .4) 其中,α为旋光率,Δε是长轴方向和短轴方向的介电常数之差, p0 是液晶的螺距,λ是光在 真空中的波长,ε0 是液晶的平均介电常数。在可见光范围内,( 1 - λ 2 /p2 0ε0 ) 的变化很小, 因此可以认为液晶的旋光度正比于λ- 2 。 230