科学史-物理学编年史-89莱尼茨尔发现液晶

时间：公元1888年。

1888年的一天，莱尼茨尔正在做胆甾醇苯甲酸酯性质的实验。他偶然发现，胆甾醇苯甲酸酯晶体在加热过程中，当温度升到145.5℃时会熔化成黏稠的混浊液体；随着温度的上升，还会出现奇异的色彩变化；当升到178.5℃时，它才会变成澄清透明的液体。

科学家的一个重要素质就是善于抓住偶然现象加以深入的研究，从中发现事物规律性的变化。莱尼茨尔就是这样一位科学家。他想：胆甾醇苯甲酸酯为什么不像许多晶体那样，直接熔化成澄清透明的液体呢？他决心进一步揭开这个秘密。

通过一系列精心设计的实验，莱尼茨尔发现，当温度在145.5～178.5℃之间时，胆甾醇苯甲酸酯看上去是液态的，它可以流动，也具有液体特有的表面张力，但它又像晶体那样，在不同方向上有不同的物理性质。而且，在这一温度范围内，它还会在不同的温度下呈现不同的颜色。当莱尼茨尔向他的助手和学生讲述他的这一发现时，大家都听得津津有味，他们决定扩大实验范围，看看还有没有其他物质也具有这种奇妙的性质。

很快，莱尼茨尔和他的助手们就发现，除了胆甾醇苯甲酸酯，还有一些物质也具有这种既像晶体又像液体的“两栖”性质。莱尼茨尔把这一发现告诉了德国物理学家莱曼，希望他能从理论上解释这一奇怪的现象。

莱曼并没有急着动手做实验，他首先查阅了有关资料。他获悉，在莱尼茨尔以前，也有人观察到类似的情况，不过都没有见到莱尼茨尔描述的颜色变化。分析了这些人的实验记录以后，莱曼认为，关键在于样品的纯度。于是，他首先精心提纯样品，果然纯净的胆甾醇苯甲酸酯熔融液在冷却过程中，从178.5℃开始由澄清变浑浊，由稀薄变黏稠，由无色变有色，首先是青蓝色，接着依次变成淡绿色、深绿色、黄绿色、黄色、橙红色、橙色，最后变成艳红色。当温度下降到145.5℃以后，它便凝固越来越大成无色晶体。

莱曼通过在偏振光高倍显微镜下的观察，终于找到了它变色的奥秘。原来，在这段温度范围内，胆甾醇苯甲酸酯中会出现双折射现象。也就是说，它会把射进去的一束光分裂成两束，沿着不同的方向折射，从而形成两个影像。莱曼指出，正是这个原因，它才会有“各向异性”这种晶体常有的性质，才会在不同的温度下产生不同的颜色。针对胆甾醇苯甲酸酯这类物质的特点，莱曼为它们起名叫“液晶”——既像液体又像晶体。莱曼的论文发表以后，轰动了德国和奥地利的科学界，人们送来各种物质，请莱曼鉴别它们是否属于液晶。为了快速检验的需要，莱曼发明了带加热器的偏振光显微镜，即液晶检测仪。在使用时，他把样品夹在载玻片和盖玻片中间，形成一个薄层，先加热熔化成液态，然后边冷却边观察，这样就可以很快得出结论了。

1980年初，主要应用于手表、时钟等一般家电用品的数字显示的TN-LCD制品大量出现在生活中，到1986年液晶技术提升，STN型液晶显示器朝被广泛应用在信息处理机、笔记本电脑等用品，LCD首次进军计算机显示领域，可以说液晶技术并不新鲜。但是直到2001年以前，LCD的应用还主要局限于高端商用或者一些专业领域，距离我们真正的DIY市场还有很大距离。

1968年，在美国RCA公司（发明收音机与电视的公司）的沙诺夫研发中心，工程师们发现液晶分子会受到电压的影响而改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此原理，RCA公司发明了世界上第一台使用液晶的显示屏。

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