Diferența dintre izotrop și anizotrop
Share
Diferența principală - izotropă vs. anizotropă
Isotrop și anisotrop sunt doi termeni importanți pe scară largă pentru a explica proprietățile materialelor din știința materialelor și morfologia cristalului în cristalografia de bază. În anumite materiale precum cristalele, orientarea atomilor este foarte importantă, deoarece afectează proprietățile lor fizice și mecanice. Bazându-se pe orientarea atomilor, materialele sunt în general împărțite în două clase, și anume: materiale izotropice și materiale anisotropice. Principala diferență dintre izotrop și anizotrop este aceea proprietățile materialelor izotropice sunt identice în toate direcțiile, întrucât în materiale anisotropice, proprietățile sunt dependente de direcție.
Acest articol se uită la,
1. Ce este izotropic
- Definiție, proprietăți, exemple
2. Ce este Anisotropic
- Definiție, proprietăți, exemple
3. Care este diferența dintre izotrop și anizotrop
Ce este izotropic
Dacă proprietățile (proprietățile mecanice, fizice, termice și electrice) ale unui material nu se schimbă cu orientări cristalografice diferite, sau cu alte cuvinte, proprietățile sunt direcționale independente, că materialul se numește izotrop. Cristalele izotropice au un indice de refracție în toate direcțiile. Cristalele cu simetrie cubică și materiale amorfe, cum ar fi ochelarii, sunt considerate materiale izotropice. Exemple de cristale cubice includ sarea de rocă și clorura de sodiu. Totuși, nu toate proprietățile cristalelor cubice sunt izotropice. De obicei, cristalele cubice sunt izotropice în ceea ce privește conductivitatea lor electrică și efectul piroelectric. Cu toate acestea, cristalele cubice nu sunt direcționate independent de proprietățile lor elastice, cum ar fi rigiditatea, forfecarea și modulul în vrac. Cristalele izotropice sunt adesea folosite pentru ferestre și lentile. Plăcile de celule din plante sunt considerate a fi izotropice, deoarece sunt mai mult sau mai puțin la fel peste tot.
Figura 01: Sticla este un exemplu de material izotrop .
Ce este Anisotropic
Termenul anizotropic este folosit pentru a se referi la materiale care au aranjamente atomice care sunt dependente de direcție; cu alte cuvinte, proprietățile fizice variază de-a lungul diferitelor direcții din interiorul materialului. De obicei, materialele anisotropice sunt foarte comune în natură decât materialele izotropice datorită variației mari a orientărilor atomice. Aproape toate cristalele, cu excepția cristalelor cubice, sunt considerate anisotropice. Cristalele anizotrope au mulți indici de refracție. Din acest motiv, cristalele anizotropice afectează birefringența, activitatea optică, dicroismul și dispersia cristalelor. Birefringența este cunoscută ca diferența în transmiterea de lumină a unui cristal. Anumite cristale, cum ar fi acestea, se rotesc cand lumina polarizata trece prin ele. Astfel de cristale se numesc cristale optic active. Se numește abilitatea de a absorbi radiațiile electromagnetice de-a lungul a două axe vibraționale diferite dicroism. Când același cristal are refracție diferențială a unei lungimi de undă diferite, se numește dispersie. Cristalele anizotrope sunt folosite pentru multe aplicații optice, cum ar fi polarizatoarele, placile optice, pene etc. Lemnul și compozitele sunt exemple comune ale materialelor anisotropice. În celulele de plante, partea interioară sau citoplasma este considerată anizotropă datorită prezenței organelilor intracelulare.
Figura 02: Lemnul este un exemplu de material anizotrop.
Diferența dintre izotrop și anizotrop
Definiție
Materiale izotropice: Anumite proprietăți ale materialului nu se schimbă de-a lungul aranjamentelor sale atomice
Materiale anisotropice: Proprietățile materialului variază de-a lungul aranjamentelor sale atomice.
Proprietăți
Materiale izotropice: Proprietățile materialelor izotropice sunt direcționate independent.
Materiale anisotropice: Proprietățile materialelor anisotropice sunt dependente de direcție.
Exemple
Materiale izotropice: Cristalele cu simetrie cubică și materiale amorfe, cum ar fi ochelarii, sunt exemple.
Materiale anisotropice: Toate cristalele, cu excepția cristalelor cubice, a lemnului și a materialelor compozite, sunt exemple de materiale anisotropice.
Indicele RI
Materiale izotropice: Materialele izotropice au un singur indice de refracție.
Materiale anisotropice: Materialele anisotropice au mai mulți indicatori de refracție.
caracteristici
Materiale izotropice: Cristalele izotropice nu prezintă caracteristici cum ar fi birefringența, activitatea optică, dicroismul și dispersia datorate indiciilor de refracție diferiți.
Materiale anisotropice: Cristalele anizotrope prezintă birefringență, activitate optică, dicroism și dispersie datorită indiciilor de refracție diferiți.
Aplicații în câmpul optic
Materiale izotropice: Cristalele izotropice sunt utilizate pentru ferestre și lentile.
Materiale anisotropice: Cristalele anizotrope sunt utilizate pentru polarizatoare, plăci optice și panouri optice.
rezumat
Isotrop și anisotrop sunt doi termeni care sunt folosiți pe scară largă în știința materialelor și cristalografia pentru a explica orientarea atomică, structura și morfologia materialelor. În materiale izotropice, cum ar fi cristalele cubice și materialele amorfe (ex: sticlă), proprietățile nu se schimbă pe direcția materialului. În materiale anisotropice cum ar fi lemn și compozite, proprietățile variază de-a lungul direcțiilor materialului. Aceasta este diferența principală dintre izotrop și anizotrop.
Referințe:
1. Hammond, C., și Hammond, C. (2009). Elementele de bază ale cristalografiei și ale difracției (Vol.12). Oxford: Oxford University Press.
2. Furukawa, Y., & Nakajima, K. (2001). Progrese în cercetarea creșterii cristalelor. Elsevier.
3. Bell, S. și Morris, K. (2009). O introducere în microscopie. CRC Press.
4. Sivasankar, B. (2008). Chimie chimică (p. 499). New Delhi: Tata McGraw-Hill.
Imagine cu amabilitate: Pixabay.com
