دانلود پایان نامه ارشد درمورد قرن نوزدهم و آب و هوا


Widget not in any sidebars

نگارهی 5-17 مقایسهی با ضرایب تراکمپذیری سازندهی آن و دادههای شبیهسازی موجود برای مولکولهای بیضیوار با …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………69
نگارهی 5-18 مقایسهی با ضرایب تراکمپذیری سازندهی آن و دادههای شبیهسازی موجود برای مولکولهای بیضیوار با …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………70
نگارهی 5-19 مقایسهی با ضرایب تراکمپذیری سازندهی آن و دادههای شبیهسازی موجود برای مولکولهای بیضیوار با …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………70
نگارهی 5-20 مقایسهی با ضرایب تراکمپذیری سازندهی آن و دادههای شبیهسازی موجود برای مولکولهای بیضیوار با ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………71
فهرست جدولها
عنوان صفحه
جدول 4-1 ضریب دوم ویریال محاسبه شده در مقایسه با نتایج HGO و MF …………………………………………………………………..37
جدول 4-2 مقایسهی نتایج معادلات به دست آمده برای ضرایب ویریال در با مقادیر دقیق کره …………………………..57
فصل اول
مقدمه
1-1 مقدمهای بر بلور مایع
یونانیان باستان، عالم را متشکل از چهار عنصر آتش، خاک، آب و هوا میدانستند. امروزه دانشمندان به کمک این عناصر، تمام اجزای تشکیل دهندهی جهان را آنطور که هست، توضیح میدهند. آتش بیانگر انرژی و سه عنصر دیگر بیانگر سه حالت ماده جامد، مایع و گاز میباشد.
در جامدات، نیروهای بین مولکولی به قدری قویتر از انرژی جنبشی هستند که باعث سخت شدن جسم و در نتیجه عدم جاری شدن آن میگردند. مولکولها در مکانهای خاصی جای میگیرند و فقط در اطراف این مکانها میتوانند حرکت نوسانی رفت و برگشتی بسیار کوچک انجام دهند. مرکز ثقل ماده در ساختار آنها ثابت است و حجم و شکل هندسی معینی دارند. جامدات نظم ساختاری بلند برد دارند و به دو دستهی بیشکل و بلوری دستهبندی میشوند. جامدات بلوری همگن هستند و اتمهای آنها دارای آرایش منظمی بوده، خواص فیزیکی و نوری متنوعی را از خود نشان میدهند.
مایعات و گازها شاره هستند یعنی جریان مییابند و نمیتوانند مانند جامدات با اعمال نیروی پسزنی کشسانی، در مقابل تغییر شکل مقاومت کنند. در گازها فاصلهی مولکولها نسبتاً زیاد بوده و آزادی حرکت قابل توجهی دارند. ظرف را بدون توجه به شکل فیزیکیاش، تقریباً همگن پر میکنند و دارای تراکمپذیری مناسبی هستند. سادهترین گازها، گازهای ایدهآل هستند که در آنها هیچ بر هم کنشی بین مولکولها در نظر گرفته نمیشود.
در حالت مایع، مولکولها نسبت به گازها به هم نزدیکترند، توسط نیروی گرانش کاتورهای توزیع شدهاند، مولکولها در همهی جهات آزادی حرکت دارند و به دلیل نیروی دافعهی کوتاه برد میان اتمها یا مولکولها تا اندازهای در آنها نظم کوتاه بردی دیده میشود و از گازها چگالترند. اتمها و مولکولهای مایعات به راحتی میتوانند جا به جا شوند. مایعات به دلیل نداشتن نظم مکانی دور برد، در مقابل تغییر شکل برشی، مقاومتی از خود نشان نمیدهند و تحت تأثیر نیروی وزن یا نیروهای دیگر، به آسانی جریان مییابند. در قرن نوزدهم میلادی، در میان تقسیمات مواد، فاز جدیدی از ماده تحت عنوان بلور مایع کشف شد که هم دارای خاصیت شناوری همچون مایعات بوده و هم تا حدی نظم بلوری داشت. در واقع این مواد، دارای ساختاری بین یک سیال همسانگرد و بلور جامد بود .در این قرن، پزشک آلمانی به نام رودلف
ویرکو اولین کسی بود که حالت مایع بلوری را به کمک میکروسکوپ مشاهده کرد. در سال1853 میلادی ، یک مادهی نرم و شناور را از هستهی عصب توصیف کرد و آن را میلین نامید. این ماده به صورت چربی سفید رنگ بوده و بعضی از اعصاب را میپوشاند. البته وی در آن زمان متوجه نشد که این ماده یک مایع بلوری است. تا این که در سال 1888 میلادی، یک گیاهشناس اتریشی به نام فردریک رنیتزر مشاهده کرد که وقتی کلسترول بنزوات را ذوب میکند مانند سایر ترکیبات ذوب نمیشود، بلکه به طور واضح دو نقطهی ذوب دارد به طوری که در 5/145 درجه سانتیگراد ذوب شده و به یک مایع کدر تبدیل میشود و در 5/178 درجه سانتیگراد دوباره ذوب میشود و مایع کدر یکباره شفاف میشود[1]. به علاوه این پدیده برگشتپذیر است. رنیتزر نامهای به اتولمان نوشت و مشاهدهی خود را شرح داد و همچنین نمونه را برای وی فرستاد. اتولمان هم بر روی شارهی کدر آزمایشهایی انجام داد و گزارش داد که بلوری شدن را در مایع کدر مشاهده کرده است. وی این حالت را فاز میانی نامید[2].
جرج فریدل در سال 1920 میلادی بلورهای مایع را دستهبندی نمود. تا سال 1924 میلادی، جزئیات بلور مایع خیلی روشن نبود تا اینکه دانیل ورلاندر نشان داد که بلور مایع به جای اینکه دارای مولکول با شکل کروی باشد از مولکولهای میلهای شکل تشکیل شده است و از نظر موقعیت مکانی به طور نسبی مرتب میباشد و علاوه بر آن جهتگیری مولکولها به سمت معینی میباشد و همین امر موجب بروز جهتهای متفاوت در این بلورها میشود.
1-2 انواع بلور مایع
در بلور مایع فازهای مختلفی وجود دارد که آنها را بر اساس ترتیب و جهت قرار گرفتن مولکولهایشان که در ساختار فاز شرکت دارند، به صورت زیر تقسیمبندی میکنند.
فاز همسانگرد
فاز نماتیک
فاز اسمکتیک
هنگامی که جامد بلوری ذوب میشود، انرژی گرمایی بلور بر نیروهای بین مولکولی غلبه کرده، سبب شکسته شدن ساختار بلوری و از بین رفتن آرایش منظم مولکولها میشود. به همین جهت مولکولها آزاد میشوند تا به طور کاتورهای حرکت کنند. بدین ترتیب مایعات مولکولی به وجود میآید. تنوع حالتهای میانی بلورهای مایع تا حد زیادی از شکل هندسی مولکولها پیروی میکند. سادهترین حالت میانی، نماتیک[3] است که مایع شیری رنگ با چسبندگی اندک را به وجود میآورد. حالت اسمکتیک [4] خود به تعداد زیادی زیر حالت از A تا H تقسیمبندی میشود که نوع A ، B ، C و D آن کاملاً شناخته شدهاند.
برای نمونه روند تغییرات به حالتهای میانی در زیر نشان داده شده است.

در دماهای پایین در بعضی از مواد، فاز نماتیک تشکیل میشود. مرکز مولکولها در مکانهای مختلف قرار میگیرند اما محورهای طولی تقریباً در یک جهت و موازی با محور برگزیده (دایرکتور) در فضا قرار میگیرند. محور برگزیده یک محور اختیاری است و آن را در جهتی در نظر میگیرند که محور طولی بیشتر مولکولها در این جهت باشد. در فاز نماتیک، مرکز جرم مولکولها به صورت کاتورهای توزیع شدهاند. متوسط جهات محور طولی این مولکولها با مشخص میشود. وجود تقارن محوری ایجاب میکند که دو جهت و برای بلور نماتیک تفاوت نداشته باشد. در این فاز، مولکولها قادر به دوران حول محور طولی هستند. در حالت نماتیک تقارن انتقالی همانند حالت مایع همسانگرد است ولی تقارن دورانی شکسته میشود و یک جهت غالب به وجود میآید، که این فاز به وجود آمده فاز تک محور نامیده میشود.

Share this post

Post navigation

You might be interested in...