Ero anisotropian ja isotropian välillä

avainero anisotropian ja isotropian välillä on se anisotropia on suunnasta riippuvaa, kun taas isotropia on suunnasta riippumatonta.

Sanat isotropia ja anisotropy ovat hyödyllisiä eri aloilla. Sen mukaan, missä sitä käytämme, merkitys voi olla hiukan erilainen. Näiden kahden sanan taustalla oleva peruskonsepti on kuitenkin samanlainen ja riippumaton siitä, missä niitä käytetään. Käytämme ennen kaikkea termejä isotropia ja anisotropy usein makroskooppisten kappaleiden ominaisuuksien kuvaamiseen. Siellä ne riippuvat makroskooppisen rungon laajuudesta. Esimerkiksi yksi kide voi olla anisotrooppinen, mutta kun monia kiteitä on yhdessä, ne voivat olla isotrooppisia.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on anisotropia
3. Mikä on isotropia
4. Vertailu rinnakkain - anisotropia vs. isotropia taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on anisotropia?

Anisotropia on ominaisuus olla riippuvainen suunnasta. Se on isotroopian vastakohta. Siellä materiaalin mitatut ominaisuudet eroavat eri suuntiin anisotropiassa. Lisäksi nämä ominaisuudet jakautuvat kahteen luokkaan; fysikaaliset tai mekaaniset ominaisuudet, kuten johtavuus ja vetolujuus tai absorbanssi. Tällä ominaisuudella on myös hiukan erilaisia ​​merkityksiä eri aiheissa, joissa sitä käytämme.

Yleensä nesteillä ei ole järjestystä molekyyleissä. Anisotrooppiset nesteet ovat kuitenkin nestemäisiä rakenteellisella järjestyksellä toisin kuin muut yleiset nesteet. Sedimenttimateriaaleilla voi olla sähköinen anisotropia, jossa sähkönjohtavuus eroaa suunnasta toiseen. Lisäksi kiviä muodostavat mineraalit ovat anisotrooppisia suhteessa niiden optisiin ominaisuuksiin.

Kuva 01: Kiteet ovat hyviä esimerkkejä anisotrooppisista materiaaleista

Molekyylin ytimien orientaatio eroaa käytetyn magneettikentän voimakkuudesta NMR-spektroskopiassa. Tässä tapauksessa anisotrooppiset järjestelmät viittaavat molekyyleihin, joilla on korkea elektronitiheys. Anisotrooppisen vaikutuksen takia (molekyyleissä, joilla on suuri elektronitiheys) molekyyli tuntee sovelletun magneettikentän toisin (useimmiten vähemmän kuin todellinen arvo); siksi kemiallinen muutos vaihtelee.

Lisäksi myös fluoresenssispektroskopiassa käytämme fluoresenssipolarisaation anisotrooppista mittausta molekyylirakenteiden määrittämiseen. Lisäksi anisotropia on yleinen käsite lääketieteessä puhuttaessa ultraäänikuvasta.

Mikä on isotropia?

Sana “isotropia” viittaa yhdenmukaisuuteen. Itse sanan tarkoitus on ”yhdenmukaisuus kaikkiin suuntiin”. Kuten johdannossa todettiin, merkitys voi hieman vaihdella aihealueen mukaan. Esimerkiksi, kun puhutaan materiaalin tai mineraalin isotropiasta, se tarkoittaa, että sillä on samat ominaisuudet kaikkiin suuntiin.

Kuva 02: Nestekidefaasin kuvaus verrattuna muihin. Häiriintyneet kiteet ovat isotrooppisia.

Lisäksi teollisuusprosesseissa isotropia tarkoittaa samaa nopeutta kaikissa vaiheissa suunnasta riippumatta. Siellä sanotaan, että molekyylit, joilla on kineettinen energia, liikkuvat satunnaisesti mihin tahansa suuntaan. Siksi tietyssä ajassa on monia molekyylejä, jotka liikkuvat samaan suuntaan. Siksi se osoittaa isotroopiaa. Samoin materiaaleilla, joilla on tämä ominaisuus, on samat ominaisuudet kaikkiin suuntiin (esim .: amorfiset kiinteät aineet). Esimerkiksi käytettäessä lämpöä, jos kiinteä aine laajenee samalla tavalla, kaikkiin suuntiin, se on isotrooppinen materiaali.

Mikä on ero anisotropian ja isotropian välillä?

Anisotropia on ominaisuus olla riippuvainen suunnasta ja isotropia on ominaisuus olla riippumaton suunnasta. Tämä on keskeinen ero anisotropian ja isotropian välillä. Siksi isotrooppisella tarkoitetaan, että sillä on sama ominaisuus kaikkiin suuntiin. Jos materiaalin ominaisuudet ovat erilaisia ​​eri suuntiin, nimeämme sitä anisotrooppiseksi.

Toisena tärkeänä erotuksena anisotropian ja isotropian välillä anisotropisilla materiaaleilla on useampi kuin yksi taitekerroin, kun taas isotrooppisilla materiaaleilla on yksi taitekerroin (tyhjössä olevan valon nopeuden suhde määriteltyyn väliaineeseen oleva taitekerroin on taitekerroin)..

Yhteenveto - Anisotropy vs Isotropy

Käytämme termejä isotropia ja anisotropy usein kuvaamaan makroskooppisten kappaleiden ominaisuuksia. Siksi keskeinen ero anisotropian ja isotropian välillä on se, että anisotropia on suunnasta riippuvainen, kun taas isotropia on suunnasta riippumatonta.

Viite:

1. A. Gambacorta, C.D. Barnet, kattavassa kaukokartoituksessa, 2018.
2. Britannica, tietosanakirjan toimittajat. ”Anisotropiaa.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 26. joulukuuta 2017. Saatavilla täältä  

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Violetti kristalli” kirjoittanut Maxim Bilovitskiy - Oma työ, (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta  
2. Kebesin ”LiquidCrystal-Ordering” - Oma työ, (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta