3. Propriétés physiques remarquables
Les cristaux liquides présentent des propriétés optiques tout à fait inhabituelles qui sont à la base de nombreuses applications.
Les phases nématiques ou smectiques A (dont les molécules sont perpendiculaires au plan des couches) constituent des milieux optiquement uniaxes ; les cholestériques, eux, du fait de leurs structures périodiques, donnent lieu à des réflexions de Bragg dans le domaine des longueurs d'ondes optiques. D'autres milieux manifestent de telles propriétés ; cependant, dans le cas des cristaux liquides, ces propriétés se révèlent au sein d'un milieu fluide et, par conséquent, d'un substrat malléable et très sensible aux perturbations extérieures qui modifient l'ordre orientationnel du milieu. Les cristaux liquides sont ainsi de bons détecteurs optiques de très faibles perturbations (température, champ électrique ou champ magnétique, pression, agent chimique, etc.).
La majeure partie des applications découlent de la propriété originale qu'ont les cristaux liquides d'être facilement orientés par un champ électrique ou magnétique.
• Action d'un champ électrique
L'énergie d'un ensemble de molécules soumises à un champ électrique E→ s'écrit :
Cette expression suppose la convention d'Einstein qui consiste à effectuer une sommation sur les indices répétés.
Le moment électrique d'une molécule i a pour expression :
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