Forskel mellem anisotropi og isotropi

Det vigtigste forskel mellem anisotropi og isotropi er det anisotropi er retningsafhængig, mens isotropi er retningsafhængig.

Ordene isotropi og anisotropi er nyttige i forskellige felter. I henhold til hvor vi bruger det, kan betydningen være lidt anderledes. Imidlertid er det grundlæggende koncept bag disse to ord ens og uafhængigt af, hvor vi bruger dem. Frem for alt bruger vi udtrykkene isotropi og anisotropi ofte til at beskrive egenskaber ved makroskopiske legemer. Der afhænger de af omfanget af det makroskopiske legeme. For eksempel kan en krystal være anisotrop, men når mange krystaller er sammen, kan de være isotrop.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er anisotropi
3. Hvad er isotropi
4. Sammenligning side ved side - Anisotropi vs isotropi i tabelform
5. Resume

Hvad er anisotropi?

Anisotropi er egenskaben ved at være afhængig af retningen. Det er det modsatte af isotropi. Der adskiller de målte egenskaber af et materiale sig i forskellige retninger i anisotropi. Desuden falder disse egenskaber under to kategorier; fysiske eller mekaniske egenskaber såsom ledningsevne og trækstyrke eller absorbans. Denne egenskab har også lidt forskellige betydninger i forskellige emner, hvor vi bruger den.

Normalt har væsker ingen orden i molekyler. Anisotropiske væsker er imidlertid flydende med en strukturel rækkefølge i modsætning til andre almindelige væsker. De sedimentære materialer kan have elektrisk anisotropi, hvor den elektriske ledningsevne adskiller sig fra en retning til en anden retning. Desuden er de stendannende mineraler anisotrope i forhold til deres optiske egenskaber.

Figur 01: Krystaller er gode eksempler på anisotropiske materialer

Orienteringen af ​​kerner i et molekyle adskiller sig med styrken af ​​det anvendte magnetfelt i NMR-spektroskopi. I dette tilfælde henviser anisotropiske systemer til molekyler med høj elektrondensitet. På grund af den anisotrope virkning (i molekyler med høj elektrondensitet), føler molekylet det anvendte magnetfelt forskelligt (ofte mindre end den reelle værdi); derfor varierer det kemiske skift.

I fluorescensspektroskopi bruger vi endvidere den anisotropiske måling af fluorescenspolariseringen til at bestemme molekylstrukturer. Derudover er anisotropi et almindeligt koncept inden for medicin, når man taler om ultralydsafbildning.

Hvad er isotropi?

Ordet "isotropi" vedrører ensartetheden. Betydningen af ​​selve ordet er "ensartethed i alle retninger." Som anført i introduktionen, kan betydningen lidt afvige alt efter emneområdet. For eksempel, når man taler om isotropi af et materiale eller et mineral, betyder det at have de samme egenskaber i alle retninger.

Figur 02: Beskrivelse af den flydende krystalfase i sammenligning med andre. Forstyrrede krystaller er isotrope.

I industrielle processer betyder isotropi endvidere den samme hastighed i alle trin uanset retningen. Der siger vi, at molekylerne med kinetisk energi bevæger sig tilfældigt i enhver retning. Derfor vil der på et givet tidspunkt være mange molekyler, der bevæger sig i samme retning. Derfor viser det isotropi. På samme måde vil materialerne, der har denne egenskab, have de samme egenskaber i alle retninger (fx: amorfe faste stoffer). Når vi f.eks. Anvender varme, hvis et fast stof ekspanderer på en lignende måde i alle retninger, er det et isotropisk materiale.

Hvad er forskellen mellem anisotropi og isotropi?

Anisotropi er egenskaben ved at være afhængig af retningen, og isotropi er egenskaben ved at være uafhængig af retningen. Dette er den vigtigste forskel mellem anisotropi og isotropi. Derfor betyder isotropisk at have den samme egenskab i alle retninger. Hvis egenskaberne ved et materiale er forskellige i forskellige retninger, betegner vi det som anisotropisk.

Som en anden vigtig forskel mellem anisotropi og isotropi har anisotropiske materialer mere end et brydningsindeks, mens isotropiske materialer har et enkelt brydningsindeks (forholdet mellem lysets hastighed i et vakuum og dets hastighed i et specificeret medium er brydningsindeks).

Resume - Anisotropy vs Isotropy

Vi bruger ofte udtrykkene isotropi og anisotropi til at beskrive egenskaber ved makroskopiske legemer. Derfor er den vigtigste forskel mellem anisotropi og isotropi, at anisotropi er retningsafhængig, medens isotropi er retningsafhængig.

Reference:

1. A. Gambacorta, C.D. Barnet i omfattende fjernbetjening, 2018.
2. Britannica, redaktionerne for encyklopædi. ”Anisotropi.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 26. december 2017. Findes her  

Billede høflighed:

1. ”Purple crystal” Af Maxim Bilovitskiy - Eget arbejde, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia  
2. ”LiquidCrystal-Ordering” Af Kebes - Eget arbejde, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia