胆甾型液晶模拟器

Cholesteric Liquid Crystal · Selective Reflection

螺旋结构侧视图 可见光区
白色入射光(含左旋+右旋圆偏振)↓
刚性核 C* 尾链 P标注
调节螺距 P

拖动滑块改变螺距,观察实时变化

反射
透射
P = 344 nm
150 238↑ 344 488↓ 700nm
反射波长 λ = n̄ × P
380紫450蓝540绿580黄620橙780红
螺距 P
360°旋转距离
反射波长 λ
λ = n̄ × P
光学周期
P/2(头尾等价)
带宽 Δλ
Δn·P(Δn≈0.2)
每层旋转
反射带范围
no·P ~ ne·P
温度贴快速预设
升温 → 螺距缩短 → 蓝移:红 → 绿 → 蓝
▼ 原理解释(点击展开)▼
胆甾型液晶分子呈棒状,相邻层长轴依次旋转固定角度,形成螺旋结构

P = 分子指向矢旋转 360° 的空间距离
/* 几何示意 */ 0° ━━ → 90° ┃ → 180° ━━ → 270° ┃ → 360° ━━ |←————————— P(360°螺旋)—————————→| |←—— P/2(180°)——→|
⚠️ 头尾等价:棒状分子旋转180°后折射率椭球完全一样 → 折射率空间周期 = P/2
Bragg 定律
2d · sinθ = mλ
代入液晶条件
正入射 θ=90°, sinθ=1, d=P/2, m=1
化简
2×(P/2)×1 = λ(介质) = P λ(真空) = n̄ × P
↻ 同手性
Bragg波段内被选择性反射
↺ 反手性
100%穿透,不参与反射
🔆 自然光 = 50%同手性 + 50%反手性 → 最大反射率 = 50%
透射 = 白光谱 − 反射带(同手性部分),透射色由 CIE 1931 积分得出
λ=n̄·P(n̄=1.6)· Δλ=Δn·P(Δn=0.2)· 同手性圆偏振选择反射 · CIE1931积分