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第一章 早晨 1 1 起床（第5页）

比如细长呈棒状的分子会构成棒形分子液晶（rodicliquidcrystal）。

如果分子扁平、薄且呈盘状，则可得到盘形分子液晶（discoticliquidcrystal）。

其次，这些分子还必须能进行一些分子间的相互作用。

这些相互作用保证了即使在**状态下物质也能产生一定的有序性和各向异性。

根据分子排列次序的不同也可以将热致液晶分为不同的类型（图2）。

所谓向列相（icphase）液晶，其特征是分子质心位置是无序的，但分子取向是有序的，沿某一从优方向取向。

在胆甾相（cholestericphase）液晶中，分子间的相互作用使相邻两层的分子排列方向保持一定的角度错位，分子的取向在整个空间中不是恒定的，而是遵循一种螺旋式结构。

近晶相（smecticphase）液晶的特点是具有较高的秩序性，除了具有从优取向方向，分子还排列成层状结构。

图2　液晶分子排列示意图

正如我们所说，液晶内部分子的有序程度对外部应力，如电场产生的应力作用非常敏感。

从外部施加的电场可以诱导分子沿着一个方向移动。

这种方向取向可以改变材料的光学特性，尤其是可能会使该材料对偏振光（pht）照射的反应有所不同。

偏振光（见本章第3节）由在某一优先平面（偏振面，planeofpolarization）中振**的电磁波组成，这与在无固定方向平面中发生振**的普通光不同。

只有当偏振光的偏振面与晶体分子的取向方向一致时，偏振光才能穿过液晶（此时液晶呈透明状态）。

相反，如果它们的方向垂直，光就不能通过，晶体就不透明。

液晶显示器的原理就是利用了这一特点。

电路（如闹钟中的电路）将信号发送至电极，以改变封闭在两片透明玻璃之间的液晶分子的方向。

这个方向决定了偏振光是否能通过，并使相应的显示元素（像素，pixel）呈现出亮或暗的状态，如果是闹钟的话，这样就构成了闹钟上表示时间的数字。

另外，根据光线的来源也可以将显示屏分为多种类型：如果光线是来自屏幕背面，则为透射式液晶显示屏（transmissives）；如果是利用环境中的光线，通过放置在屏幕背面的镜子反射出来，则为反射式液晶显示屏（reflectives）。

在某些情况下，上面两种情况兼有，就有了所谓的透反式液晶显示屏（traives）。

如前面所述，液晶分子的排列次序也可以取决于温度（如热致性液晶）。

特别是在胆甾相液晶中，它特有的螺旋结构的螺距就与温度的高低有关。

螺距的大小与可见光的波长相当。

因此，随着温度的变化，液晶会选择性地反射光线。

实际上温度的不同还会使液晶发生颜色变化，这使得液晶可以当作温度计应用于各个领域。

职责所在得上班呀。

你得离开舒适的被窝，迎接漫长的一天啦！

再看一眼你的闹钟。

你绝对想象不到吧，这个看似简单，我们又再熟悉不过的日常用品中竟然包含了这么多的知识，这都是科学家们潜心研究的成果啊！

拓展：原子、分子和原子结构

也许在25个世纪之前，在神海之滨，诗人的吟唱声刚刚消逝的地方，已经有哲学家教导我们，不断变化的物质是由不断运动且不可被摧毁的颗粒，也就是原子组成的。

在命运的安排下，在世纪长河里，原子聚集，形成我们所熟悉的形态以及我们的身体[16]。

伟大的法国化学家和物理学家让·巴蒂斯特·佩兰（JeanBaptistePerrin，1870—1942）就是用这样几句诗意的话语，概述了思想史上首次诞生原子观念的环境。

留基伯（Leuileto）和德谟克利特（DemocritodiAbdera，约公元前5—前4世纪）是这一观点的创始人，他们认为物质是由微观且不可分割的粒子组成的。

“原子（atomo）”