Kľúčový rozdiel medzi anizotropiou a izotropiou je v tom, že anizotropia je smerovo závislá, zatiaľ čo izotropia je smerovo nezávislá.
Slová izotropia a anizotropia sú užitočné v rôznych oblastiach. Podľa toho, kde ho používame, sa význam môže mierne líšiť. Základný koncept týchto dvoch slov je však podobný a nezávislý od toho, kde ich používame. Predovšetkým na opis vlastností makroskopických telies často používame termíny izotropia a anizotropia. Tam závisia od mierky makroskopického telesa. Napríklad jeden kryštál môže byť anizotropný, ale keď je veľa kryštálov spolu, môžu byť izotropné.
Čo je anizotropia?
Anizotropia je vlastnosť závislosti od smeru. Je opakom izotropie. Tam sa namerané vlastnosti materiálu líšia v rôznych smeroch anizotropie. Okrem toho tieto vlastnosti spadajú do dvoch kategórií; fyzikálne alebo mechanické vlastnosti, ako je vodivosť a pevnosť v ťahu alebo absorbancia. Táto vlastnosť má tiež mierne odlišný význam v rôznych predmetoch, kde ju používame.
Kvapaliny zvyčajne nemajú poradie v molekulách. Anizotropné kvapaliny sú však kvapalné so štruktúrnym usporiadaním na rozdiel od iných bežných kvapalín. Sedimentárne materiály môžu mať elektrickú anizotropiu, kde sa elektrická vodivosť líši z jedného smeru do druhého. Okrem toho sú horninotvorné minerály anizotropné vzhľadom na ich optické vlastnosti.
Obrázok 01: Kryštály sú dobré Príklady anizotropných materiálov
Orientácia jadier molekuly sa líši v závislosti od sily aplikovaného magnetického poľa v NMR spektroskopii. V tomto prípade anizotropné systémy označujú molekuly s vysokou hustotou elektrónov. Kvôli anizotropnému efektu (v molekulách s vysokou elektrónovou hustotou) molekula cíti aplikované magnetické pole inak (najčastejšie menšie ako skutočná hodnota); preto sa chemický posun mení.
Okrem toho aj vo fluorescenčnej spektroskopii používame anizotropné meranie polarizácie fluorescencie na určenie molekulárnych štruktúr. Okrem toho je anizotropia bežným pojmom v medicíne, keď sa hovorí o ultrazvukovom zobrazovaní.
Čo je izotropia?
Slovo „izotropia“sa vzťahuje na uniformitu. Význam samotného slova je „jednotnosť vo všetkých smeroch.“Ako je uvedené v úvode, význam sa môže mierne líšiť v závislosti od predmetu. Napríklad, keď hovoríme o izotropii materiálu alebo minerálu, znamená to mať rovnaké vlastnosti vo všetkých smeroch.
Obrázok 02: Popis fázy tekutých kryštálov v porovnaní s ostatnými. Neusporiadané kryštály sú izotropné.
Okrem toho v priemyselných procesoch izotropia znamená mať rovnakú rýchlosť vo všetkých krokoch bez ohľadu na smer. Hovoríme, že molekuly s kinetickou energiou sa pohybujú náhodne v ľubovoľnom smere. Preto sa v danom čase bude pohybovať veľa molekúl rovnakým smerom. Preto vykazuje izotropiu. Podobne materiály s touto vlastnosťou budú mať rovnaké vlastnosti vo všetkých smeroch (napr.: amorfné pevné látky). Napríklad, keď aplikujeme teplo, ak sa tuhá látka roztiahne podobným spôsobom, vo všetkých smeroch, ide o izotropný materiál.
Aký je rozdiel medzi anizotropiou a izotropiou?
Anizotropia je vlastnosť závislosti od smeru a izotropia je vlastnosť nezávislosti od smeru. Toto je kľúčový rozdiel medzi anizotropiou a izotropiou. Preto izotropný znamená, že má rovnakú vlastnosť vo všetkých smeroch. Ak sa vlastnosti materiálu líšia v rôznych smeroch, nazývame ho anizotropný.
Ďalším dôležitým rozdielom medzi anizotropiou a izotropiou je, že anizotropné materiály majú viac ako jeden index lomu, zatiaľ čo izotropné materiály majú jeden index lomu (pomer rýchlosti svetla vo vákuu k jeho rýchlosti v špecifikovanom médiu je lom lomu index).
Zhrnutie – Anizotropia verzus izotropia
Pojmy izotropia a anizotropia často používame na opis vlastností makroskopických telies. Kľúčový rozdiel medzi anizotropiou a izotropiou je teda v tom, že anizotropia je smerovo závislá, zatiaľ čo izotropia je smerovo nezávislá.
