Iam-Choon Khoo - Liquid Crystals

Здесь есть возможность читать онлайн «Iam-Choon Khoo - Liquid Crystals» — ознакомительный отрывок электронной книги совершенно бесплатно, а после прочтения отрывка купить полную версию. В некоторых случаях можно слушать аудио, скачать через торрент в формате fb2 и присутствует краткое содержание. Жанр: unrecognised, на английском языке. Описание произведения, (предисловие) а так же отзывы посетителей доступны на портале библиотеки ЛибКат.

Liquid Crystals: краткое содержание, описание и аннотация

Предлагаем к чтению аннотацию, описание, краткое содержание или предисловие (зависит от того, что написал сам автор книги «Liquid Crystals»). Если вы не нашли необходимую информацию о книге — напишите в комментариях, мы постараемся отыскать её.

The latest edition of the leading resource on the properties and applications of liquid crystals
Liquid Crystals,
Liquid Crystals
Liquid Crystals

Liquid Crystals — читать онлайн ознакомительный отрывок

Ниже представлен текст книги, разбитый по страницам. Система сохранения места последней прочитанной страницы, позволяет с удобством читать онлайн бесплатно книгу «Liquid Crystals», без необходимости каждый раз заново искать на чём Вы остановились. Поставьте закладку, и сможете в любой момент перейти на страницу, на которой закончили чтение.

Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать
Figure 38 Plot of dn dT and dn dT for the liquid crystal for - фото 230

Figure 3.8. Plot of dn ||/ dT and dn ⊥/ dT for the liquid crystal for temperature near T c(after Khoo and Normandin [14] and Horn [15]). Solid curve is for visual aid only.

3.5. FLOWS AND HYDRODYNAMICS

One of the most striking properties of liquid crystals is their ability to flow freely while exhibiting various anisotropic and crystalline properties. This dual nature of liquid crystals makes them very interesting materials to study; it also makes theoretical formalism very complex.

The main feature that distinguishes liquid crystals in their ordered mesophases (e.g. the nematic phase) from ordinary fluids is that their physical properties are dependent on the orientation of the director axis картинка 231; these orientation flow processes are necessarily coupled, except in very unusual cases (e.g. pure twisted deformation). Therefore, studies of the hydrodynamics of liquid crystals will involve a great deal more (anisotropic) parameters than studies of the hydrodynamics of ordinary liquids.

We begin our discussion by reviewing first the hydrodynamics of an ordinary fluid. This is followed by a discussion of the general hydrodynamics of liquid crystals. Specific cases involving a variety of flow‐orientational couplings are then treated.

3.5.1. Hydrodynamics of Ordinary Isotropic Fluids

Consider an elementary volume dV = dx dy dz of a fluid moving in space as shown in Figure 3.9. The following parameters are needed to describe its dynamics:

position vector: ,

velocity: ,

density: ,

pressure: , and

forces in general: .

In later chapters where we study laser‐induced acoustic (sound, density) waves in liquid crystals, or generally, when one deals with acoustic waves, it is necessary to assume that the density картинка 232is a spatially and temporally varying function. In this chapter, however, we “decouple” such density wave excitation from all the processes under consideration and basically limit our attention to the flow and orientational effects of an incompressible fluid. In that case, we have

Liquid Crystals - изображение 233

Figure 3.9. An elementary volume of fluid moving at velocity v ( r , t ) in space.

(3.50) Liquid Crystals - изображение 234

For all liquids, in fact for all gas particles or charges in motion, the equation of continuity also holds

(3.51) Liquid Crystals - изображение 235

This equation states that the total variation of картинка 236over the surface of an enclosing volume is equal to the rate of decrease of the density. Since ∂ ρ /∂ t = 0, we thus have, from Eq. (3.51),

(3.52) картинка 237

The equation of motion describing the acceleration Liquid Crystals - изображение 238of the fluid elements is simply Newton’s law:

(3.53a) Liquid Crystals - изображение 239

Studies of the hydrodynamics of liquids may be centered around this equation of motion, as we identify all the various origins and mechanisms of forces acting on the fluid elements and attempt to solve their motion in time and space.

We shall start with the left‐hand side of Eq. (3.53a). Since Liquid Crystals - изображение 240,

(3.53b) The force on the righthand side of Eq 353acomes from a variety of sources - фото 241

The force on the right‐hand side of Eq. (3.53a)comes from a variety of sources, including the pressure gradient −Δ ρ , viscous force картинка 242, and external fields electric magnetic optical gravitational etc Equation 353athus - фото 243(electric, magnetic, optical, gravitational, etc.). Equation (3.53a)thus becomes

(3.54) Figure 310 Stresses acting on opposite planes of an elementary volume of - фото 244

Figure 310 Stresses acting on opposite planes of an elementary volume of - фото 245

Figure 3.10. Stresses acting on opposite planes of an elementary volume of fluid.

Let us ignore the external field for the moment. The formulation of the equation of motion for a fluid element is complete once we identify the viscous forces. Note that, in analogy to the pressure gradient term, the viscous force картинка 246is the space derivation of a quantity that has the unit of pressure (i.e. force per unit area). Such a quantity is termed the stress tensor σ (i.e. the force is caused by the gradient in the stress; see Figure 3.10). For example, the α component of Liquid Crystals - изображение 247may be expressed as

(3.55) Liquid Crystals - изображение 248

Accordingly, we may rewrite Eq. (3.54)as

(3.56) where summation over repeated indices is implicit By consideration of the fact - фото 249

where summation over repeated indices is implicit.

By consideration of the fact that there is no force acting when the fluid velocity is a constant, the stress tensor is taken to be linear in the gradients of the velocity (see Figure 3.10), that is,

(3.57) The proportionality constant η in Eq 357is the viscosity coefficient in - фото 250

The proportionality constant η in Eq. (3.57)is the viscosity coefficient (in units of g cm −1S −1). Note that for fluid under uniform rotation Liquid Crystals - изображение 251(i.e. Liquid Crystals - изображение 252), we have ∂ v β/∂ x α= −∂ v α/∂ x β, which means σ αβ= 0.

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Похожие книги на «Liquid Crystals»

Представляем Вашему вниманию похожие книги на «Liquid Crystals» списком для выбора. Мы отобрали схожую по названию и смыслу литературу в надежде предоставить читателям больше вариантов отыскать новые, интересные, ещё непрочитанные произведения.


Отзывы о книге «Liquid Crystals»

Обсуждение, отзывы о книге «Liquid Crystals» и просто собственные мнения читателей. Оставьте ваши комментарии, напишите, что Вы думаете о произведении, его смысле или главных героях. Укажите что конкретно понравилось, а что нет, и почему Вы так считаете.

x