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
❤️
低温
P=406
💚
中温
P=344
💙
高温
P=281
▼ 原理解释(点击展开)▼
① 螺距 P 的定义
▼
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
② 公式推导 λ = n̄ × P
▼
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
✅
③ 圆偏振光选择性反射
▼
↻ 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
④ 当前参数实时推算
▼
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