Séance de cours

Introduction aux cristaux liquides

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Dans cours

MSE-425: Soft matter

The first part of the course is devoted to the self-assembly of molecules. In the second part we discuss basic physical chemical principles of polymers in solutions, at interfaces, and in bulk. Finally, we look at colloids and emulsions. ...

Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux des cristaux liquides, en commençant par les propriétés de la lumière polarisée et l'interaction de la lumière avec les cristaux liquides. Il explique le concept de biréfringence, d'anisotropie diélectrique et d'anisotropie optique dans les cristaux liquides. La séance de cours se penche également sur les défauts, les disclinations et la phase nématique des cristaux liquides. Il traite de la caractérisation des cristaux liquides à l'aide de la microscopie optique polarisée et de l'alignement des molécules dans différentes phases. En outre, il explore les phases chirales, y compris les phases nématiques et smectiques chirales, et leurs applications dans les affichages à cristaux liquides.

Enseignant·e·s (2)

Esther Amstad

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Reece Carolann Whatmore, Marc Elies Grädel, François Raphaël Rivat, Rocio Garcia Montero, Robin Michel Studer, Brian David Ridenour, Harsha Koganti, Zoubeir Saraw, Louisa Rinaldi, Greta Cocchi, Gaia Dupont A dirigé les thèses EPFL de Antoine Claude Jean Vian, Huachuan Du, Gianluca Etienne, Mathias Steinacher, Efe Armagan, Alvaro Lino Boris Charlet, Michael David Kessler, Aysu Ceren Okur, Matteo Hirsch, Chuen-Ru Li, Pauline Camille Charlotte Pradal, Gaia De Angel

Harm-Anton Klok

Expertise Polymer design at nanoscaleBiologically-inspired polymers Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Nicola Carrara, Berlind Vosberg, Maja Lopandic, Sneha Cheriyamparambil, Thanh Thi Hà Lê, Suqiu Jiang, Adam William Woodhouse, Kunita Numabe A dirigé les thèses EPFL de Stefano Tugulu, Markus Scholl, Harald Nuhn, Nadja Franz, Raphaël Barbey, Bojana Portmann, Maarten Danial, Dusko Paripovic, Sanhao Ji, Nicolas Bertrand Schüwer, Zuzana Kadlecova, Görçin Görkem Sahin Kurtuldu, Caroline Sugnaux, Sole

Source officielle

Concepts associés (29)

Cristal liquide

Un cristal liquide est un état de la matière qui combine des propriétés d'un liquide ordinaire et celles d'un solide cristallisé. On exprime son état par le terme de « mésophase » ou « état mésomorphe » (du grec « de forme intermédiaire »). La nature de la mésophase diffère suivant la nature et la structure du mésogène, molécule à l'origine de la mésophase, ainsi que des conditions de température, de pression et de concentration. thumb|Rudolf Virchow.

Biréfringence

droite|vignette|400px|Le texte apparait en double après avoir traversé le cristal de calcite. C'est la double réfraction, un phénomène caractéristique des milieux biréfringents. La biréfringence est la propriété physique d'un matériau dans lequel la lumière se propage de façon anisotrope. Dans un milieu biréfringent, l'indice de réfraction n'est pas unique, il dépend de la direction de polarisation de l'onde lumineuse. Un effet spectaculaire de la biréfringence est la double réfraction par laquelle un rayon lumineux pénétrant dans le cristal est divisé en deux.

Polariseur

Un polariseur est un instrument d'optique qui sélectionne dans une onde lumineuse incidente une direction de polarisation préférentielle : la plupart des polariseurs permettent d'obtenir une lumière polarisée rectilignement dans une certaine direction. Dans ce cas, cette direction est appelée l’axe du polariseur. Mis en fin de système optique, le polariseur est appelé « analyseur ». Les polariseurs sont présents dans de nombreuses expériences d'optique et sont donc utilisés dans des instruments d'optique.

Optique cristalline

L'optique cristalline est la branche de l'optique qui décrit le comportement de la lumière dans les milieux anisotropes, c'est-à-dire les milieux (tels que les cristaux) dans lesquels la lumière se comporte différemment selon la direction dans laquelle elle se propage. L'indice de réfraction dépend à la fois de la composition et de la structure cristalline, et peut être calculé à l'aide de la relation de Gladstone-Dale.

Anisotropie

Lanisotropie (contraire d'isotropie) est la propriété d'être dépendant de la direction. Quelque chose d'anisotrope pourra présenter différentes caractéristiques selon son orientation. Un exemple simple est celui des lunettes de soleil polarisantes qui ne laissent pas passer la lumière selon la direction dans laquelle on les regarde. Ceci est aussi visible sur certains écrans d'ordinateurs plats qui n'affichent pas les mêmes couleurs : on dit que leur rayonnement est anisotrope.

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Séances de cours associées (64)

Notions générales d'activité optique et de biréfringence

Explore l'activité optique, la biréfringence, la polarisation de la lumière et les affichages à cristaux liquides.

Polarisation elliptique : génération et interprétation

Explore la génération et l'interprétation de la lumière polarisée elliptiquement en microscopie, y compris les techniques d'amélioration du contraste et la microscopie à contraste d'interférences différentielles (DIC).

Cristaux liquides : motifs et affichages

Couvre les propriétés et les défauts des cristaux liquides et de leurs applications dans les présentoirs.

Méthodes de polarisation

Explore la génération de polarisation linéaire, la biréfringence, le dichroïsme et la classification des cristaux.

Microscopie de lumière polarisée: Techniques et applications

Explore les techniques de microscopie optique polarisée, y compris l'observation des sphérulites et de la biréfringence chez les spécimens, et l'analyse de divers matériaux.

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