Optically detected variations of nematic liquid crystal orientation induced by ultrasound

Abstract
The variations in the orientation of the long axis of molecules in nematic liquid crystals induced by an ultrasonic wave have been studied using optical methods. The theoretical and numerical analysis which preceded the experimental examinations was based on the Nagai, Peters and Candau hypothesis assuming the acoustic flow force to be the factor responsible for variations in molecular orientation. The analysis allowed us to determine adequate experimental conditions for the liquid crystal samples situated in the cell of a given geometry with respect to the direction of initial orientation induced by a magnetic field, the direction of an ultrasonic wave and that of a polarized light beam. Our numerical results have been verified experimentally in the range of linear dependence of molecular orientation variations on the intensity of the ultrasonics.

Résumé
Nous avons examiné le changement d'orientation des longs axes des molécules du cristal liquide provoqué par les ondes ultrasonores. En nous basant sur l'hypothèse de Nagai, Peters et Candau, selon laquelle les changements d'orientation des longs axes des molécules sont excités par l'écoulement acoustique qui apparait dans la direction de propagation des ondes ultrasonores, nous avons réalisé l'analyse théorique et les calculs numériques correspondant aux conditions expérimentales de la geometrie d'échantillon. Assurant des conditions de propagation correspondant à des ondes progressives longitudinales, on a réalisé la vérification expérimentale des calculs numériques sur les dépendances des changements d'orientation des longs axes des molécules en fonction de l'intensité des ondes ultrasonores. Les changements d'orientation des longs axes des molécules sont linéaires aux intensités et pour les géométries utilisées dans notre expérience.