Forskjellen mellom isotropisk og anisotropisk

Hovedforskjell - Isotropisk vs Anisotropisk

Isotropisk og anisotropisk er to viktige termer som er mye brukt til å forklare materialegenskapene i materialvitenskap og krystallmorfologi i grunnkrystallografi. I visse materialer som krystaller er orienteringen av atomer svært viktig da det påvirker deres fysiske og mekaniske egenskaper. Basert på orientering av atomer, er materialene bredt delt inn i to klasser, nemlig: isotrope materialer og anisotrope materialer. Hovedforskjellen mellom isotropisk og anisotropisk er det Egenskapene til isotrope materialer er de samme i alle retninger, mens I anisotrope materialer er egenskapene retningsavhengige.

Denne artikkelen ser på,

1. Hva er isotropisk
      - Definisjon, Egenskaper, Eksempler
2. Hva er anisotropisk
      - Definisjon, Egenskaper, Eksempler
3. Hva er forskjellen mellom isotropisk og anisotropisk

Hva er isotropisk

Hvis egenskapene (mekaniske, fysiske, termiske og elektriske egenskaper) av et materiale ikke endres med forskjellige krystallografiske orienteringer, eller med andre ord, egenskapene er retningsavhengige, at materialet kalles isotropisk. Isotrope krystaller har en brytningsindeks i alle retninger. Krystaller med kubisk symmetri og amorfe materialer som briller betraktes som isotrope materialer. Eksempler på kubiske krystaller inkluderer bergsalt og natriumklorid. Imidlertid er ikke alle egenskapene til kubiske krystaller isotrope. Vanligvis er kubiske krystaller isotrope med hensyn til deres elektriske ledningsevne og pyroelektriske effekt. Imidlertid er kubiske krystaller ikke retningsavhengige med hensyn til deres elastiske egenskaper som stivhet, skjær og bulkmodul. Isotrope krystaller brukes ofte til vinduer og linser. Plantecellevegger anses å være isotrope, da de er mer eller mindre like overalt.

Figur 01: Glass er et eksempel på et isotropisk materiale .

Hva er anisotropisk

Begrepet anisotropisk brukes til å referere til materialer som har atomarrangementer som er retningsavhengige; Med andre ord varierer de fysiske egenskapene langs de forskjellige retningene i materialet. Vanligvis er anisotropiske materialer svært vanlige i naturen enn isotrope materialer på grunn av den store variasjonen av atomorientasjoner. Nesten alle krystallene bortsett fra kubiske krystaller betraktes som anisotropiske. Anisotropiske krystaller har mange brytningsindekser. På grunn av dette påvirker anisotropiske krystaller dobbeltbrytningen, optisk aktivitet, dikroisme og dispersjon av krystaller. Birefringence er kjent som forskjellen i lysoverføring av en krystall. Visse krystaller som f.eks. Roterer når det polariserte lyset passerer gjennom dem. Slike krystaller kalles optisk aktive krystaller. Evnen til å absorbere elektromagnetisk stråling langs to forskjellige vibrasjonsakser kalles dichroism. Når den samme krystall har differensial brytning av en annen bølgelengde av lys, kalles det dispersjon. Anisotropiske krystaller brukes til mange optiske anvendelser, som polarisatorer, optiske bølgebryter, kiler etc. Tre og kompositter er de vanlige eksemplene på anisotropiske materialer. I planteceller anses den indre delen eller cytoplasma som anisotropisk på grunn av tilstedeværelsen av intracellulære organeller.

Figur 02: Tre er et eksempel på et anisotropisk materiale.

Forskjellen mellom isotropisk og anisotropisk

Definisjon

Isotrope materialer: Visse egenskaper av materiale endrer seg ikke langs dens atomarrangementer

Anisotropiske materialer: Egenskaper av materiale varierer langs dens atomarrangementer.

Eiendommer 

Isotrope materialer: Egenskapene til isotrope materialer er retningsavhengige.

Anisotropiske materialer: Egenskapene til anisotrope materialer er retningsavhengige.

eksempler

Isotrope materialer: Krystaller med kubisk symmetri og amorfe materialer som briller er eksempler.

Anisotropiske materialer: Alle krystaller unntatt kubiske krystaller, tre og komposittmaterialer er eksempler på anisotrope materialer. 

RI indeks

Isotrope materialer: Isotrope materialer har en enkelt brytningsindeks.

Anisotropiske materialer: Anisotropiske materialer har mer enn ett brytningsindeks.

Kjennetegn 

Isotrope materialer: Isotrope krystaller viser ikke egenskaper som birefringence, optisk aktivitet, dikroisme og dispersjon på grunn av forskjellige brytningsindekser.

Anisotropiske materialer: Anisotropiske krystaller viser birefringence, optisk aktivitet, dikroisme og dispersjon på grunn av forskjellige brytningsindekser.

Søknader i optisk felt

Isotrope materialer: Isotrope krystaller brukes til vinduer og linser.

Anisotropiske materialer: Anisotropiske krystaller brukes til polarisatorer, optiske bølgebryter og kiler.

Sammendrag

Isotropisk og anisotropisk er to termer som er mye brukt i materialvitenskap og krystallografi for å forklare atomorientering, struktur og morfologi av materialer. I isotrope materialer som kubiske krystaller og amorfe materialer (f.eks .: glass), endres egenskapene ikke langs materialets retning. I anisotrope materialer som tre og kompositter varierer egenskapene i retning av materialet. Dette er hovedforskjellen mellom isotrop og anisotropisk.

referanser:
1. Hammond, C., & Hammond, C. (2009). Grunnleggende om krystallografi og diffraksjon (vol. 12). Oxford: Oxford University Press.
2. Furukawa, Y., & Nakajima, K. (2001). Fremskritt i krystallvekstforskning. Elsevier.
3. Bell, S., & Morris, K. (2009). En introduksjon til mikroskopi. CRC Press.
4. Sivasankar, B. (2008). Ingeniørkjemi (s. 499). New Delhi: Tata McGraw-Hill.

Image Courtesy: Pixabay.com