Пређи на главни садржај

Течни кристали у LCD екранима

Како се постиже стање течног кристала у LCD екранима?
Течни кристали поседују својства како тела у кристалном стању тако и аморфних тела. Поједини материјали могу да буду у том облику када су изложени температурама изнад тачке топљења. Према томе, не постоје посебни услови тако да материјал у LCD екрану буде у фази течног кристала. Занимљиво је да је за откриће ове фазе заслужан биолог.
Мало ћу проширити одговор на улогу течних кристала код LCD екрана, зато што ту можемо сагледати улогу физике у развоју савремене технологије. Материјал начињен од течног кристала је између две стаклене плоче. Као извор светлости користе се LED диоде, а диода представља спој два различита полупроводника.
Течни кристали


Светлост из диода није поларизована, али то постаје након што прође кроз задњу плочу, што је на цртежу приказано усправном стрелицом. Затим молекули течног кристала мењају правац поларизације светлости, због заокренутих својих положаја дуж правца простирања светлости, и на тај начин утичу на јачину светлости која пристигне до предње плоче. Предња плоча је тако начињена да пропушта једино светлост са поларизацијом приказаном на цртежу. Величина заокренутости молекула се подешава напоном, тако да је могуће постићи да предња плоча пропушта мању количину светла од пристигле из течног кристала или да чак уопште не пропусти светлост - да екран или његов део буде црн.
Предња плоча садржи малене делове који носе назив пиксели. На другом цртежу је приказана мрежа пиксела, а у оквиру једног се налазе три различито обојена делића: црвени, зелени и плави. Комбинацијом јачина светлости кроз сваки од обојених делића могу да се добију све нијансе боја у оквиру једног пиксела. Јачина сваке боје унутар једног пиксела зависи од јачине светла коју пропушта предња плоча, а то регулишу по три транзистора у сваком пикселу.

Када ставим рукавице, екран на мобилном не реагује. Зашто?
Екран је наелектрисан, тако да када ставимо прст на део екрана мењамо вредност електричног потенцијала на том месту: прст и наше тело прима у себе извесну количину електрона. Промена електричног потенцијала се претвара у сигнал. Очигледно да рукавица представља изолатор.

Коментари

Популарни чланци

Електромагнетне осцилације

Најједноставнији приказ електромагнетних осцилација представља веза калема и кондензатора у струјном колу. Такво коло је присутно у многим електронским уређајима које употребљавамо.  Кондензатор је приказан у облику ваљка и у почетку је био напуњен. Позитиван знак је у складу са позицијом позитивне облоге кондензатора, а приказује и смер струје у колу. У калему настаје магнетно поље, али се постепено формира због присуства индуктивног електричног отпора. Након што се кондензатор испразни, струја самоиндукције пуни кондензатор - у складу са Ленцовим законом.



Узајамна индукција

Док је обављао експерименте који су довели до открића електромагнетне индукције, Мајкл Фарадеј би поставио два калема, један наспрам другог, и запазио је да калем са батеријомствара струју у другом калему при укључењу/искључењу батерије. Исто тако је постављао језгро начињено од гвожђа у оба калема и уочио је појачање ефекта. Видео запис приказује индуковање струје у калему с леве стране због промене флукса магнетног поља који потиче од десног калема:



Смер индуковане струје у десном калему је у складу са Ленцовим законом. Предуслов настанка индуковане струје је електромоторна сила: ε = - NΔΦ/Δt  Промена флукса је сразмерна промени јачине струје (Δί) у калему с леве стране: ΔΦ = MΔί при чему је M коефицијент узајамне индукције који зависи од облика и величине оба калема, као и од броја навојака и узајамног положаја. Подразумева се да десни калем индукује струју у другом калему, што није приказано у анимацији, али коефицијент самоиндукције калема с леве стране једнак је оном с десне ст…

Ленцово правило

Естонац немачког порекла Хајнрих Ленц, физичар и пустолов у млађим годинама, познат је по формулисању закона који пружа могућност да се одреди смер индуковане струје у проводнику.  У анимацији је дат приказ смера индуковане струје (зелена стрелица) и линија магнетног пољакалема (стрелице плаве боје):

Када се у калему увећава флукс магнетног поља које потиче од шипкастог магнета, у жицама настаје електрична струја таквог смера да се магнетно поље струје супротставља увећању флукса. Дакле, магнетно поље калема је оријентисано на начин да је северни пол окренут ка северном полу шипкастог магнета (обојен плавом бојом). Када се магнет удаљава од калема ствара се струја таквог смера да се магнетно поље струје опет супротставља промени, али овог пута умањењу флукса поља шипкастог магнета. Смер индуковане струје је исто тако у складу са законом о одржању енергије.

Референтни систем

Анимација приказује слободан пад лопте на броду који се креће. О тој појави је размишљао изопштени свештеник Ђордано Бруно. Наслутио је да путања лопте неће бити иста у односу на посматраче на броду и копну. Истакнути историчар развоја физике Милорад Млађеновић цитира један Брунов запис: „Замислимо два човека, једног на броду у покрету, а другог изван њега. Нека обојица имају руку у истој тачки ваздуха и нека са тог истог места истовремено сваки испусти по један камен. Камен првог, не скрећући са (вертикалне) линије пашће на одређено место, док ће камен другога бити померен уназад.” 
Ако се појава посматра у односу на обалу мора као референтни систем, путања поприма изглед хоризонталног хица. Опажајући исту појаву на броду, а то је приказано у другом делу анимације, путања је попут слободног пада. Разлика је присутна, јер се камера у другом делу анимације креће заједно са бродом те поседује брзину својствену броду, док је у првом делу анимације била непокретна у односу на брод: