電卓の液晶素子を用いた偏光の実験

　電卓の液晶ディスプレイなどに使われている液晶素子を用いて、偏光について理解を深める。 また、液晶の役割について基礎的な知識を得る。

準備：

　










　電卓のケースをドライバーなどを用いてこじ開け、液晶素子の上面に貼ってある偏光板をはがし、再び元に戻しておく。

実験：

　準備した電卓とはがした偏光板を生徒にわたして、自由に観察させ、気づいたことを発言させる。

（予想される発言）

　　�@偏光板を重ねないと数字の判読はできない。

　　�A偏光板を裏返して重ねるとバックと文字の白黒が反転する。

説明：

（1）電卓のディスプレイ部の構造について

　　ディスプレイ部の下面から、反射板→偏光板→液晶セル→偏光板と順に重ねてあり、反射板からの透過光を観測することになる。（図1）

（2）液晶セルの性質について

　　数字キーを押すと液晶セルの数字部分に電界がかかり、その他の部分に対して透過軸の方向が直角に変化する。（図2）

　（電界をかけないとき、液晶セルを透過する光はその前後で偏光の方向が９０°変化しているが、これが元に戻るわけである。）

（3）�@の理由

　　反射板からでて、液晶セルを通過した光は偏光になっており、その偏光の方向は数字部とその他の部分では直交している。
　しかし、偏光板を置かない限り人間の目には判別できない。

（4）�Aの理由

　　取り除いた偏光板の透過軸は図3のようになっていて、この偏光板を９０°回転させたり、裏返したりすれば透過光の明暗が逆になる。

説明を補足する演示実験：

参考文献

　平山　修：物理教育35−1（1987）116