Różnica między anizotropią a izotropią

The kluczowa różnica między anizotropią a izotropią jest to anizotropia jest zależna od kierunku, podczas gdy izotropia jest niezależna od kierunku.

Słowa izotropia i anizotropia są przydatne w różnych dziedzinach. W zależności od tego, gdzie go używamy, znaczenie może być nieco inne. Jednak podstawowa koncepcja tych dwóch słów jest podobna i niezależna od miejsca, w którym ich używamy. Przede wszystkim używamy terminów izotropia i anizotropia często do opisania właściwości ciał makroskopowych. Tam zależą od skali makroskopowego ciała. Na przykład jeden kryształ może być anizotropowy, ale gdy wiele kryształów jest razem, mogą być izotropowe.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest anizotropia
3. Co to jest izotropia
4. Porównanie obok siebie - anizotropia vs izotropia w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest anizotropia?

Anizotropia jest właściwością polegania na kierunku. Jest przeciwieństwem izotropii. Tam zmierzone właściwości materiału różnią się w różnych kierunkach w anizotropii. Ponadto właściwości te należą do dwóch kategorii; właściwości fizyczne lub mechaniczne, takie jak przewodność i wytrzymałość na rozciąganie lub absorbancja. Ponadto ta właściwość ma nieco inne znaczenie w różnych przedmiotach, w których z niej korzystamy.

Zwykle ciecze nie mają kolejności w cząsteczkach. Jednak ciecze anizotropowe są cieczami o strukturze strukturalnej w przeciwieństwie do innych popularnych cieczy. Materiały osadowe mogą mieć anizotropię elektryczną, w której przewodność elektryczna różni się w zależności od kierunku. Ponadto minerały tworzące skały są anizotropowe w stosunku do ich właściwości optycznych.

Rycina 01: Kryształy są dobrymi przykładami materiałów anizotropowych

Orientacja jąder cząsteczki różni się siłą przyłożonego pola magnetycznego w spektroskopii NMR. W tym przypadku systemy anizotropowe odnoszą się do cząsteczek o wysokiej gęstości elektronowej. Z powodu działania anizotropowego (w cząsteczkach o wysokiej gęstości elektronowej) cząsteczka inaczej odczuwa przyłożone pole magnetyczne (najczęściej mniej niż rzeczywista wartość); dlatego przesunięcie chemiczne jest różne.

Ponadto, również w spektroskopii fluorescencyjnej, wykorzystujemy anizotropowy pomiar polaryzacji fluorescencyjnej, aby określić struktury molekularne. Ponadto anizotropia jest powszechną koncepcją w medycynie, gdy mówi się o obrazowaniu ultrasonograficznym.

Co to jest izotropia?

Słowo „izotropia” odnosi się do jednolitości. Znaczenie samego słowa to „jednolitość we wszystkich kierunkach”. Jak stwierdzono we wstępie, znaczenie może nieznacznie różnić się w zależności od tematu. Na przykład, mówiąc o izotropii materiału lub minerału, oznacza to, że ma te same właściwości we wszystkich kierunkach.

Rysunek 02: Opis fazy ciekłokrystalicznej w porównaniu do innych. Nieuporządkowane kryształy są izotropowe.

Ponadto w procesach przemysłowych izotropia oznacza taką samą szybkość na wszystkich etapach, niezależnie od kierunku. Mówimy tam, że cząsteczki o energii kinetycznej poruszają się losowo w dowolnym kierunku. Dlatego w danym czasie będzie wiele cząsteczek poruszających się w tym samym kierunku. Dlatego wykazuje izotropię. Podobnie materiały posiadające tę właściwość będą miały te same właściwości we wszystkich kierunkach (np. Ciała stałe amorficzne). Na przykład, gdy przykładamy ciepło, jeśli ciało stałe rozszerza się w podobny sposób we wszystkich kierunkach, jest to materiał izotropowy.

Jaka jest różnica między anizotropią a izotropią?

Anizotropia jest właściwością bycia zależnym od kierunku, a izotropia jest właściwością bycia niezależnym od kierunku. Jest to kluczowa różnica między anizotropią a izotropią. Dlatego izotropowy oznacza posiadanie tej samej właściwości we wszystkich kierunkach. Jeśli właściwości materiału są różne w różnych kierunkach, nazywamy go anizotropowym.

Jako kolejna ważna różnica między anizotropią i izotropią, materiały anizotropowe mają więcej niż jeden współczynnik załamania światła, podczas gdy materiały izotropowe mają pojedynczy współczynnik załamania światła (stosunek prędkości światła w próżni do jego prędkości w określonym ośrodku jest współczynnikiem załamania światła).

Podsumowanie - anizotropia vs izotropia

Terminy izotropia i anizotropia używamy często do opisania właściwości ciał makroskopowych. Dlatego kluczową różnicą między anizotropią i izotropią jest to, że anizotropia jest zależna od kierunku, podczas gdy izotropia jest niezależna od kierunku.

Odniesienie:

1. A. Gambacorta, C.D. Barnet, w kompleksowym zdalnym wykrywaniu, 2018.
2. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. „Anizotropia”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 26 grudnia 2017 r. Dostępne tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Purpurowy kryształ” Maxim Bilovitskiy - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia  
2. „Kolejność LiquidCrystal” Autor: Kebes - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia