甲壳型液晶-南开大学讲座稿 2007
【精编】南开大学实用核磁技术lecture-2---一维氢谱PPT课件
15
10
7
5
ppm
2
0
TMS
质子的化学位移---饱和碳上的质子
sp3杂化碳上的氢，即饱和烷烃(基)中的氢的化学位移一般在δ0~2之间，且 大致按环丙烷<CH3 <CH2 <CH的顺序依次增大。但当与氢相连的碳上同时 连有强吸电子原子，如氧、氯、氮等，或者邻位有各向异性基团，如双键、 羰基、苯基等时，它们的化学位移值会大幅度增加，往往超出此范围。
H 7.27
H 7.79 H 7.41
各向异性对化学位移的影响
乙烷质子 0.96 乙烯质子 5.84
+
-
C
C-
+
+：shielding -：deshielding
烯碳sp2杂化, C-H键电子更靠近碳，对质子的屏蔽降低 产生感应磁场，质子恰好在去屏蔽区
-
+C
C+
-
炔碳为sp杂化，相对sp2和sp3杂化的C-H键电子更靠近碳， 使质子周 围的电子云密度减少， 质子共振吸收向低场移动 炔碳质子处在屏蔽区，炔氢共振应出现在较高的磁场强度区
中介效应（Mesomeric Effect）对化学位移的影响
拉电子基团会使临对位的质子去屏蔽，而使间位的质子受到更大的屏蔽。 给电子基团会使临对位的质子受到更大的屏蔽，而使间位的质子去屏蔽。
氢键的影响
氢键的形成氢键的缔合作用减少了质子周围的电子云密度,可以削弱对 氢键质子的屏蔽，使共振吸收移向低场
•酚类: 7.5-4.0 ppm －当存在分子内氢键时 12-10 ppm
羧酸类: 一般以二聚体存在 13.2-10 ppm
CH3-CH2-OH in CDCl3
评任意性——南开大学石锋教授讲课课件
• 生物进化是物竞天择，适者生存。语言演化是词竞人 择，优者存留。自然界中能生存下来的都是有适应能 力的生物；在语言中能保留下来的都是有理据优势的。
•
我们今天使用的每一个语言符号，包括音义结合、词 义结合、块义结合、句义结合，都是历经了如此理据 竞争之后的优胜者。
• 人们常常惊叹于语言中各种语法规则的精妙，以为是 神来之笔。其实从人群中随机的用法到形成语法的规 则，同样是经历一个约定俗成的过程。 • 不是上帝，而是人们自己成就了史上世上无可比拟的 灿烂辉煌的创造发明----语言。 有多少诺贝尔奖才能 配得上这项伟大的发明呢？
• “索绪尔把能指（语音）与所指（意义）之间的关系武断 地说成是任意的关系，而实际上这种关系是一种习惯性的、 后天学到的相邻性关系。这种相邻性关系对于一个语言社 团的所有成员具有强制性。但是，伴随相邻性的还有相似 性的原则表现出来。 （雅可布森 1959， 见2001：135-136） • 尽管雅可布森的许多努力都是反对索绪尔的抽象的形式主 义，反对索绪尔推到语言身上的那些矛盾（比如在共时与 历时之间、能力与表现之间、形式与意义之间、语言的内 在研究与外在研究之间他所宣称的鸿沟），但是他一直不 知疲倦地赞扬索绪尔在克服19世纪语言学的孤立、片面的 历史主义方面所具有的意义。 （斯坦科维茨 2000见 2001：40） • 这是讨论索绪尔的一种严肃认真、历史客观的学术态度。
雅克布森仰慕索绪尔。然而他们对语言学 作为一门科学的看法，却几乎是完全对立的。 （王士元2006） 从上述简介中，我们可以看到两位大师不 同的语言学理念： 一个是只研究共时、同质、静态、封闭的 小语言；一个是研究共时与历时结合、异质、 动态、开放的大语言。（王洪君2010） 一个是独门独户单一学科的语言学； 一个是跨学科多领域的语言学。
南开大学开学典礼讲话.doc
南开大学开学典礼讲话.doc南开大学开学典礼讲话又是一年开学季，下面我为大家搜集的一篇"南开大学开学典礼讲话"，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友!今天，来自全国各地的3308名本科生、3146名硕士生、843名博士生和来自世界各地的551名留学生幸会于南开，开启人生的新征程。
在这个特殊的场合，首先让我们讨论一个问题，就是为什么要上大学?为什么要读研究生?同学们，大学不是中学的简单延续，大学生(包括研究生)与中小学生的区别在于，你们是成年的学习者。
"成年"意味着自觉、自主和自立。
什么是大学生包括研究生应有的自觉呢?古人讲"大学"，谈的是以"天下"为志，从格物致知做起，到正心诚意再到修身齐家治国平天下的道理，强调的是"修身为本"。
我想，这就是我们应有的自觉，自觉意识这是毕生的追求，自觉地意识到上大学包括读研究生只有几年，而这几年的意义却是在于今后的几十年。
有这样的自觉，才能止于"至善"，不是止于"分数"而陷入应试学习的误区，也不是止于"谋职"而陷入另一种应试误区，不是止于"SCI"或"核心期刊"而能真正致力于学术的研究创新，不是止于"学位"而是自觉地追求德智体美的全面发展。
接着，我们要进一步讨论，什么是南开大学生和研究生应有的南开自觉?前些天在新生座谈会上，一位同学说："大学应该是要陶铸一种精神的。
"这话说得好，南开要陶铸的就是"允公允能、日新月异"的公能精神。
身为南开学子，要有"立公增能"的自觉。
张伯苓先生说，"公"字最最要紧......，"公"字是最高的道德，"公"字的涵义很多，诸位对于这个"公"字务须特别注意。
2007年乔布斯发布会演讲稿中文
2007年乔布斯发布会演讲稿中文尊敬的各位嘉宾、朋友们：大家好！我很高兴能够在这里与大家一起分享今天的发布会。
作为苹果公司的首席执行官，我非常感谢你们的到来和支持。
首先，我想回顾一下过去一年发生的事情。
无论是我们的产品，还是我们的团队，都经历了许多重要的变革。
我们成功推出了iPhone，成为全球最受欢迎的智能手机之一。
其革命性的设计和先进的功能深受消费者的喜爱。
此外，我们还发布了更新的iPod系列产品，并推出了第一款具备触摸屏的iPod Touch。
新的iPod Touch不仅具备了游戏和视频功能，还将为用户提供更多的娱乐选择。
此外，我们还发布了全新的Macbook 系列笔记本电脑，它们是目前市场上最轻薄、效能最高的笔记本电脑。
除了产品的更新与创新，我们还在研发领域取得了重要进展。
我们的工程团队不断努力，开发出更高效、更人性化的产品。
我们还与其他科技公司合作，推出了更多的应用程序和软件。
但是，我们的成就不仅仅是在技术和商业领域。
对我来说，最重要的成就是我们团队所秉持的价值观。
我们坚信，只有对自己的工作充满热情和责任感，才能为用户带来真正的创新和价值。
在过去的一年中，我们的团队成员通过不懈的努力与合作，为苹果公司取得了巨大的成功。
他们不断突破自己的极限，在技术创新和产品设计方面独树一帜。
正是因为有了这些优秀的人才和团队，我们能够推出如此伟大的产品。
当然，这一切都离不开我们拥有的信念和核心价值观。
我们相信，技术应该为人们生活带来便利和乐趣，而不仅仅是为了追求利润。
我们希望通过我们的产品和服务，让每个人都能感受到科技的力量和魅力。
在未来的日子里，我们将继续努力。
我们将继续为用户提供更好的产品和服务，追求技术和功能的创新，并且秉持着我们的核心价值观，为用户创造更多的价值。
最后，我要感谢所有参与今天发布会的嘉宾和朋友们。
是你们的支持和厚爱，让我们能够一路走来，取得今天的成就。
我也要感谢我们的团队成员，你们的付出和努力使得一切成为可能。
第八章 准晶和液晶
tg
1
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
31.7170
5 1 1.61803 2 L/S
•费波纳斯链（Fibonacci) 排列方 式为：LSLSLLSLLSLLS…。
13
• 费波纳斯链（Fibonacci)
• 费波纳斯链（Fibonacci)由两类固定长度的线段组 成，这用由固定长度组成的准周期一维排列方式 叫做一维准周期序。 • 找不出可作为平移周期的单位长度。 • 以原子或原子团表示CC’上格点，构成一维准晶原 子链。 • 以两种不同成分或结构的薄膜，按上述厚度交替 堆积，构成一维准晶材料。
14
斐波纳契数列（Fibonacci Sequence），又称黄金分割数列。斐波 那契数列的发明者，是意大利数学家列昂纳多· 斐波那契（Leonardo Fibonacci），生于公元1170年，卒于1240年，籍贯是比萨。撰写了《珠 算原理》（Liber Abacci）一书。 斐波那契数列指的是这样一个数列：1、1、2、3、5、8、13、21、 34…… 这个数列从第三项开始，每一项都等于前两项之和。 在数学上，斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义：F0=0，F1=1， Fn=F(n-1)+F(n-2)（n>=2，n∈N*）在现代物理、准晶体结构、化学等 领域，斐波纳契数列都有直接的应用，为此，美国数学会从1960年代起
16
• 彭罗斯图（ Penrose）
• 正五边形不是构成准 晶的基本结构单元。
• 将构成晶体的平行四 边形拆成顶角分别为 2π/5和4π/5的两种等边 菱形，可布满平面， 并具有5次轴。
17
一维彭罗斯图
南开大学光学工程内部课件Oct 28th
Need Q ~ 105 or greater Led to super mirrors
polished to Angstroms ion beam machining polished to ~ 100 nanometers limited by grit size
Laser gyro developed for aircraft
tCCW = 8R 2c R
Travel time cw
tCW = 8R 2c - R
Time difference
Dt 4 A c2
Number of fringes
DN = 4 A cl
Fringe shift ~ 4 % for 2 rev/sec
Laser gyro
Interferometers
Interferometer
What is interferometer?
Interferometer is the optical setup which split incident light into two beams and then recombines them to create an interference fringe.
N=2L/ l =2L/ l
Phase change (in terms of wavelengths):
DN=Nm - N=2Ln/l- 2L/l= 2L/l (n-1)
The Michelson-Morley Experiment
1881
White light fringes
Adjust the mirrors to make the two path has the same path length, one can see white light fringes.
南开大学光子学课程讲义1-1
光子特性
4、光子具有极大的存储能力
光子可用于存储的参量很多； 最小存储介质体积为其波长(Λ)量级，三维存储容量为 (1/Λ)3量级； 并行存取，并能与运算器并行连接； 光子无电荷，既能防电磁干扰，读取准确，又不产生干 扰，具有保密性； 光在时间与空间上的特性，可形成反演共轭波，在自适 应控制等信息处理领域有独到应用； 光子的自旋为h，导致出现偏振、双折射等一系列新的效 应及应用等。 27
• • • • • Medical and clinical practice Industrial process control Advanced materials Telecommunications Computing, and many other applications
10
What is Photonics in Simple Terms?
周一，2-4节，二主楼B-205，2014. 9
Photonics and Technologies
南开大学物理科学学院 李玉栋 yudongli@
1
参考书
《Fundamentals of Photonics》 Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich： Wiley，New York，2nd Ed, 2007. (in English) 《光子学物理基础》 王忠和，张光寅编著，
17
光子学定义、内涵及研究范围
光子技术，如光子发生技术(激光技 术)、光子传输技术、光子调制与开 关技术、光子存储技术、光子探测技 术、光子显示技术等等。 光子技术的基础是光子学，光子学是 一门更具技术科学性质的学科。 基础光子学、信息科学、生命医学科 学是光子学的重大应用领域.
向列型液晶盒的光电响应特性
向列型液晶盒的光电响应特性陈嘉琦;傅晓;苏为宁;周慧君【摘要】测量向列型液晶盒的光电效应,得出了P-V曲线的变化趋势,根据P-V曲线可以确定阈值电压,也能说明液晶分子在缓慢变化的电场作用下分子取向变化的情况.【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2011(031)009【总页数】4页(P41-44)【关键词】向列型液晶;阻力作用;外加电场;阈值电压【作者】陈嘉琦;傅晓;苏为宁;周慧君【作者单位】南京大学物理学院,江苏南京210093;南京大学物理学院,江苏南京210093;南京大学物理学院,江苏南京210093;南京大学物理学院,江苏南京210093【正文语种】中文【中图分类】O4931 引言作为信息时代信息传递的媒介，液晶显示器件以低电压、低功耗、轻质、薄型的特点，占据了显示领域的主市场．向列型液晶有双折射现象，类似于单轴晶体［1］；液晶也是一种低维有序的流体，可作为各向异性溶剂，当液晶分子受电场力的作用时，比较容易重新排列，其相应的光学特性也随之发生变化，液晶作为空间光调制器（liquid crystal spatial light modulator，LCSLM）可在随时间变化的电驱动信号的控制下，改变光强、相位、偏振状态在空间的分布．本文主要研究向列型液晶盒在外电场作用下，其透射光强度随电驱动信号的变化［2－3］，并说明相关的动力学过程．2 实验与分析实验器材：驱动电源，800 mm光学导轨，二维可调半导体激光器，偏振器（2个），向列型、表面取向的液晶盒（1个），白屏（1个），光电二极管（1个）．光学元件排列如图1所示．图1 测量光路选择起偏器的方向使透射光强度最大，放置液晶盒和检偏器，并调节两者的角度使液晶盒在12．56 V电压时光功率的测量值最小．将电压从12 V缓慢调节减小到0 V，并记录每个电压对应的光功率计示数，再将电压从0 V逐渐增大到12．56 V，记录每个电压对应的功率计读数．并做出P－V曲线（如图2所示）．图2 液晶盒的P－V曲线从图2可以看出，当电压从12．56 V变化到5．12 V时，光功率变化很小，变化量仅为最大功率的1／20；电压从5．12 V变到4．91 V时，光功率陡然从最小值变为最大值；当电压从4．91 V变到0．0 V时，光功率缓慢变化，基本在1 350μW左右（其中E 3，E 4对应的电压分别为5．12 V和4．19 V，并称E 3，E 4 为阈值电场强度）．同样，当电压从0．0 V增加到5．52 V时，透射光功率几乎不变；当电压从5．52 V变化到5．58 V时，电压仅仅变化0．06 V，而相应的透射光功率却变化了约1 300μW，基本上从最大值直接变化到0（E 1，E 2对应的电压分别为5．52 V和5．58 V，并称E 1，E2为阈值电场强度）．当电压从5．58 V增加到12．51 V时，透射光的功率从50μW缓慢地趋近0．当电压在［10 V，12．56 V］范围变化时，透射光功率的变化在50μW之内，相对总的功率变化是小量，图2只截取［0，10 V］范围内的曲线．对比电压增加／减小的2条P－V曲线，可以看出：当电压从低到高逐渐增加时，可以观察到一个阈值电压（或者称为驱动电压）5．52 V；当电压小于阈值电压时，透射光功率几乎不变，说明液晶分子的取向基本保持在一种状态，当电压稍微大于阈值电压时，透射光功率突然变大，说明液晶分子的取向从一种状态（对应于电压为零的状态）突变到另一种状态（外加强电场的状态），而这2个状态之间是一个不稳定的过渡状态，实验中发现：电压在5．52 V到5．58 V之间时，透射光功率在不断地变化．当电压从高到低变化时，阈值电压是5．12 V，将电压调节至阈值电压，略微调节外加电压使外加电压略小于阈值电压，并记录透射光功率随时间的变化．当电压从小到大变化时的P－t曲线如图3（a），电压从大到小变化得到P－t曲线如图3（b）．如果把液晶分子看成一个柱状电介质分子，那么从P－t曲线可以看出：在阈值电压下，液晶分子缓慢转动［4］，最后达到平衡，分析液晶分子所受的力矩：电场力的力矩、相邻分子层间的相互作用力矩，同时还受到阻尼力力矩，合力矩是一个小量［5］．图3 P－t曲线液晶具有部分晶体的性质，液晶分子之间的相互作用力使其趋向平衡位置，即在无外界作用的条件下，液晶分子排列取向平行时体系的能量最低．实验中的液晶盒是多种分子的混合物（例如某型液晶组成为75%的2，5－二己基亚苯和25%的2，5－双亚苯共聚物等），在实验室条件下（温度约为25℃），只需考虑其中一种主要液晶分子的运动，其他分子作为背景对该液晶分子的运动起阻尼作用［4，6］．正是由于液晶盒的这种特殊结构，导致阈值电压（也称为驱动电压）存在，当电场较小时，电场力的力矩也较小，它总是被阻尼力矩和分子之间相互作用的力矩平衡；增加电场，当电场力的力矩大于最大合力矩时，液晶分子才开始转动．所以测量到的驱动电压约为5 V．根据液晶盒的P－t曲线知：当入射光为线偏振光时，透射光的强度近似为P＝I cos2θ，其中θ为液晶分子在垂直入射光的波矢平面上偏离原来方向的角度（取无外电压时功率计的示数为I），透射光的强度P显示了偏转角的特性［7］，从而反映出液晶分子团簇的取向［8］．当无外电场时，液晶团簇对应的状态如图4（a）所示，液晶团簇的取向由液晶盒与电极接触面上的一层界面液晶柱的取向决定［9］．如果加外电场，电场力矩使液晶团簇转动一定角度，如图4（b）所示，这时2个电极上固定不动的液晶团簇会产生回转力矩，合力矩为零时，达到平衡状态．在这个过程中，液晶团簇的质心不发生位移，只是液晶团簇绕质心转过一个角度．图4 液晶团簇的状态在实验中，单个液晶分子团簇受力：外电场的驱动力、分子间的范德瓦尔斯力和溶剂分子的阻力，3个力分别记作F e，F s，f．由于液晶团簇的质心位置没变，所以三者的合力为零，但液晶团簇有转动，三者的力矩不为零，受力分析如图5所示．图5 受力分析将液晶看作电介质，由于外电场的存在液晶分子极化为电偶极子，横向为X轴方向，极化强度和外电场之间的关系在X方向上有在外电场作用下的转动力矩为由于所以假设分子间相互作用力的大小和其离开平衡位置的距离成正比，则：力矩为其中M 0为力矩的系数（待定）．这个力矩可以使液晶分子团簇在撤掉外电场后自发地回复到稳定位置（对应于液晶分子在无外电场时的位置和取向）．设黏度为η，液晶团簇受到的阻力等于圆柱体表面与流体之间的摩擦力，其摩擦阻力式中A为所绕流体的特征面积，是物体表面在流方向的投影面积；ρ为其他杂质的平均密度，v为液晶分子的转动速度（v＝rω）．可得液晶团簇在流体中的阻力为其中a为柱状液晶团簇分子的底面直径，r为到质心的距离，ω为柱状液晶的转动角速度，ω为θ的表达式为P为测得功率，I为初始光强．所以动摩擦阻力的力矩为其中l为液晶柱的高度．总的阻尼力矩还包括静摩擦阻力的力矩M f0，所以电场对液晶分子的作用显然与电压U相关，假定液晶盒的厚度d不变，则作用在液晶分子上的电场E＝U／d，所以U的变化反映了外电场作用的变化．当电压从小到大变化时，液晶分子偏转（从无电压的稳定态到外加强电场的稳定态），阈值电压产生的驱动作用抵消阻碍液晶分子转动的阻尼力矩M f．而当电压从大到小时，液晶分子从有外加强电场时的稳定态变到无外电场时的稳定态，此时阻力M f矩阻碍液晶分子转动，相应的动力学方程为其中θ，θ′分别为液晶分子团簇在极端状态下的偏转角度（即无外电场状态和外加强电场状态）．E 1＝5．52 V，E 2＝5．58 V，在［E 1，E 2］范围，透射光功率从最大值变化到0，E 1约等于E 2，所以将它称为阈值电场强度．E 3＝5．12 V，E 4＝4．91 V，在［E 3，E 4］范围，透射光功率陡然从最小值变为最大值，E 3约等于E 4，所以将它称为阈值电场强度，此方程组中可以解出虽然E 1／E 4 和E 2／E 3 分别对应同样的状态，但E 1和E 4不可能相等，E 2和E 3也不可能相等．对应于图2，当电压从零开始增大时，先是分子间的力矩在抗衡外电场的力矩，当外电场的力矩超过了分子间的力矩后，静摩擦力矩开始产生，而在最终转动之前液晶分子的取向不会发生变化，这可以解释：在开始的一段低电压区间光功率计的示数不变；随着外电场的增加，液晶分子转动到最终状态时（根据光功率计的示数可以估计出θ′大致接近π／2），这时外电场的增大明显慢于tan函数，所以尽管θ′依旧在增大，但相对变化ΔE已经非常小了，这就是超过阈值电压后，光功率计示数依旧在变化、但是变化非常缓慢而且越来越慢的原因．对于外电场来说，液晶盒可等效成一个电容，液晶分子在外电场的作用下极化、取向变化影响其电容率，相应地折射率也发生变化［3］，而液晶分子的极化反过来又会影响外电场的分布，可以假设在突变阶段液晶分子内只允许1个固定的电场强度值，而电容率的变化导致外加电压的不连续变化即在某个区间内无稳定值．从P－t曲线的测量可以看到：当外电场缓慢增加时，光功率计示数从开始变化到最后达到稳定状态约经历30 min（称为弛豫时间）．光功率变化缓慢的原因是外电场的力矩正好和液晶分子内的抵抗力矩M近似相等，相当于自由的液晶分子在一极小的力矩作用下转动．3 结论当液晶分子受到缓慢变化的外电场作用时，从一个状态到另一个状态的变化的电压不同，这和液晶盒的构成有关，与温度也有一定的关系，对应阈值电压时的液晶分子的取向的变化缓慢，说明阈值电压相应于液晶分子的一个临界状态，大于阈值电压时液晶分子处于一个状态，小于阈值电压时液晶分子处于另一个完全不同的状态．【相关文献】［1］胡伟频，范志新．液晶棱镜双折射实验［M］．物理实验，2010，30（4）：41－42．［2］王庆凯，吴杏华，王殿元，等．扭曲向列相液晶电光效应的研究［J］．物理实验，2007，27（12）：37－39．［3］刘昌宁，黄佐华，肖国辉．液晶空间光调制器的调制特性测量［J］．物理实验，2009，29（7）：4－8．［4］钱人元，陈寿羲，宋文辉．主链形高分子液晶向列相向错观察的进展［J］．化学进展，1996，8（1）：1－15．［5］宣丽，黄锡珉．椭圆偏光解析法对液晶界面层分子有序度的研究［J］．液晶与显示，1999，14（3）：153－160．［6］戴俊燕，刘伟昌，连彦青，等．液晶聚合物网络研究进展［J］．功能高分子学报，2000，13（3）：349－356．［7］任洪文，黄锡珉，凌志华，等．聚合物分散液晶膜中液晶分子的电场取向效应［J］．液晶与显示，1998，13（1）：33－38．［8］孙雷，陈少文，马秀芳．读出光光源对液晶光阀实验的影响［J］．物理实验，2005，25（10）：45－48．［9］乌日娜，于涛，彭增辉．液晶分子在高分子膜上的排列记忆效应［J］．液晶与显示，2003，18（5）：338－341．。