J. Phys. France 43, 411-420 (1982)
DOI: 10.1051/jphys:01982004302041100

Optical determination of viscoelastic properties of nematic OHMBBA

J.P. van der Meulen et R.J.J. Zijlstra

Physics Laboratory, Fluctuations Phenomena Group, University of Utrecht, Princetonplein 5, 3584 CC Utrecht, The Netherlands

Abstract
Experimental values are reported for the splay/twist viscoelastic ratios of OHMBBA in the nematic region as a function of temperature. In the experiments the homodyne self-beat technique was used to detect noise intensity spectra of laser light scattered by the nematic liquid crystal. The measured rotational viscosity can be described as a function of the temperature, the order parameter and an activation energy. The splay/twist ratio of the elastic constants was determined by measuring the scattered cross section as a function of the scattering wave vector and by making a noise analysis in the mixture region. The results obtained with each method are in agreement, but differ from Freedericksz transition data. This discrepancy is discussed.

Résumé
Nous avons mesuré des paramètres viscoélastiques du nématique OHMBBA en fonction de la température. Nos expériences se basent sur la technique homodyne avec laquelle on peut détecter la densité spectrale de la lumière laser diffusée par des cristaux liquides. On peut décrire le coefficient de la viscosité de torsion en fonction de la température, du paramètre d'ordre et d'une énergie d'activation. Nous obtenons le rapport entre les constantes élastiques de divergence et de torsion par deux méthodes : 1) en déterminant la section efficace de diffusion en fonction du vecteur d'onde de diffusion et 2) en faisant une analyse de la densité spectrale dans le mode mélangé(torsion plus divergence). Les résultats obtenus avec ces deux méthodes concordent, mais ils diffèrent des résultats obtenus avec la technique de Freedericksz. Nous discutons ce désaccord brièvement.

PACS
6130E - Experimental determinations of smectic, nematic, cholesteric, and other structures.
6210 - Mechanical properties of liquids.
6620 - Viscosity of liquids; diffusive momentum transport.

Key words
elastic constants -- light scattering -- nematic liquid crystals -- organic compounds -- viscoelasticity -- viscosity of liquids