ANISOTROPY OF THE TURBIDITY OF AN ORIENTED NEMATIC LIQUID CRYSTAL

Résumé
Dans un cristal liquide nématique, les fluctuations thermiques de l'orientation des molécules donnent lieu à une diffusion intense de la lumière, responsable de la turbidité caractéristique du système. Le coefficient d'absorption correspondant est égal à la section efficace totale de diffusion. Nous calculons la section efficace pour un cristal liquide orienté en tenant compte du rôle de l'anisotropie optique du milieu dans la propagation des ondes diffusées. Nous montrons que la mesure des coefficients d'absorption dans trois géométries simples permet de déterminer les trois constantes élastiques de Frank pour le même échantillon, si les indices de réfraction sont connus. Nous présentons les résultats expérimentaux obtenus avec le MBBA à température ambiante. Les valeurs mesurées des constantes élastiques sont en bon accord avec celles obtenues par d'autres procédés. Nous discutons l'influence que produit dans cette expérience la diffusion par les défauts statiques d'orientation, à l'intérieur de l'échantillon.

Abstract
In a nematic liquid crystal, thermal fluctuations of the orientation of molecules give rise to an intense scattering of light which confers to the system a characteristic turbidity. The resulting absorption coefficient is equal to the total scattering cross-section. We compute the cross section for an oriented liquid crystal, taking into account the role of the optical anisotropy of the medium for the propagation of the scattered waves. We show that the measurement of the absorption coefficients in three simple geometries allows the determination of the three Frank elastic constants on the same sample, provided that the refractive indices are known. We give the results obtained for MBBA at room temperature. The measured values of the elastic constants are in good agreement with determinations by other methods. We also discuss the influence on this experiment coming from the scattering by static defects inside the sample.