Известно, что подавляющее большинство кристаллических веществ плавится при определенной температуре, которая остается постоянной до тех пор, пока не расплавится весь кристалл. Известен, однако, и другой класс кристаллических веществ, которые при определенной свойственной им температуре перехода образуют мутную жидкую фазу, и уже после этого окончательно плавятся, давая прозрачные жидкости. Мутную жидкую фазу сближает с обычными жидкостями ее текучесть и наличие поверхностного натяжения, а с кристаллами — некоторые оптические свойства, обусловленные частично упорядоченным расположением ее молекул. Именно эти особенности и передает термин жидкие кристаллы (ЖК).
Во многих кристаллах скорость света и, следовательно, показатель преломления, одинаковы во всех направлениях. Такие кристаллы называются изотропными. Существуют и другие кристаллы (например, исландский шпат СаСО3), которые анизотропны — скорость прохождения света в разных направлениях таких кристаллов неодинакова. Такие кристаллы обладают свойством двойного лучепреломления — если смотреть через такой кристалл на предмет, то видится его двойное изображение.
Все ЖК анизотропны. Область существования ЖК ограничена двумя температурами: плавления и просветления.
tпл |
tпросвет |
|||
Кристалл |
↔ |
Жидкий кристалл |
↔ |
Изотропная жидкость |
Все жидкие кристаллы - органические соединения; они имеют длинные молекулы с полярной группой на конце, например - CN, - NO2, - NH2 и чаще всего включают фрагменты с одним или несколькими бензольными кольцами