Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 30, Numéro C4, Novembre 1969
COLLOQUE SUR LES CRISTAUX LIQUIDES
Page(s) C4-3 - C4-3
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1969401
COLLOQUE SUR LES CRISTAUX LIQUIDES

J. Phys. Colloques 30 (1969) C4-3-C4-3

DOI: 10.1051/jphyscol:1969401

SUR LA DÉTERMINATION DE LA STRUCTURE DES MONOCRI STAUX-LIQUIDES DU TYPE NÉMATIQUE PAR L'ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS OPTIQUES

P. CHATELAIN

Laboratoire de Cristallographie, Faculté des Sciences de Montpellier


Résumé
Après un bref historique, l'action des parois sur l'orientation combinée ou non à celle d'un champ magnétique est étudiée ; si par capillarité une lame cristal-liquide nématique est introduite entre deux lames de verre frottées, l'étude optique montre que cette lame se comporte comme une lame taillée dans un cristal uniaxe positif parallèlement à l'axe d'isotropie. La direction de l'axe d'isotropie étant dirigée suivant la direction du frottement D la structure du monocristal-liquide sera décrite : 1) Si la fonction de répartition f(θ), donnant le nombre dr ν de molécules dont les directions d'allongement font un angle compris entre θ et θ et dθ avec D, est connue. 2) Si l'orientation des molécules voisines d'une molécule donnée est définie (l'existence temporaire de très gros paquets ou essaims de molécules très sensiblement parallèles étant probable). La mesure des indices ne et no, et la théorie du champ de polarisation permettent d'atteindre non f(θ) mais sin2 θ, donc le degré d'ordre, en fonction de la température. L'étude de la diffusion de la lumière par un monocristal-liquide donne comme dimension de l'essaim 0,2 µ environ ; la valeur du facteur de polarisation de la lumière diffusée très supérieure à 1 s'interprète par les fluctuations d'orientation de paquets très anisotropes ; cette structure permet de comprendre l'action du champ magnétique.


Abstract
Following a brief historical introduction, the present review covers the optical properties of nematic single crystals (prepared by rubbing the container's surfaces along a direction D, or by alignment in a magnetic field, or both). Such specimens are optically equivalent to a uniaxial (positive) crystalline slab. On a microscopic scale, a detailed description of the structure requires : 1) the distribution function f(θ) for the angle θ between the molecular axis and the preferred direction D ; 2) the correlation between orientations of different molecules. The two refraction indices give an information on sin2 θ, i. e., on the order parameter versus temperature. The light scattered by nematics is intense and strongly depolarized : the scattering appears as due to fluctuations in the orientation of large (~ 0.2 µ) anisotropic groups of molecules. Such a model also explains the alignment of nematics by magnetic fields.