Erinevus anisotroopia ja isotroopia vahel

võtme erinevus anisotroopia ja isotroopia vahel on see anisotroopia on suunast sõltuv, samas kui isotroopia on suunast sõltumatu.

Sõnad isotroopia ja anisotropia on kasulikud erinevates valdkondades. Vastavalt sellele, kus me seda kasutame, võib tähendus olla pisut erinev. Põhimõiste nende kahe sõna taga on siiski sarnane ja sõltumatu sellest, kus me neid kasutame. Eelkõige kasutame makroskoopiliste kehade omaduste kirjeldamiseks termineid isotroopia ja anisotroopia. Seal sõltuvad nad makroskoopilise keha ulatusest. Näiteks võib üks kristall olla anisotroopne, kuid kui palju kristalle on koos, võivad nad olla isotroopsed.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on anisotroopia
3. Mis on isotroopia
4. Kõrvuti võrdlus - anisotroopia vs isotroopia tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on anisotroopia?

Anisotroopia on omadus sõltuda suunast. See on isotroopia vastand. Seal erinevad materjali mõõdetud omadused anisotroopia erinevates suundades. Lisaks jagunevad need omadused kahte kategooriasse; füüsikalised või mehaanilised omadused, nagu juhtivus ja tõmbetugevus või neelduvus. Ka sellel omadusel on erinevates ainetes, kus me seda kasutame, veidi erinev tähendus.

Tavaliselt pole vedelikel molekulides järjekorda. Anisotroopsed vedelikud on aga vedelad, struktuurilt erinevalt teistest tavalistest vedelikest. Settematerjalidel võib olla elektriline anisotroopia, mille elektrijuhtivus erineb ühest suunast teise. Veelgi enam, kivimit moodustavad mineraalid on nende optiliste omaduste suhtes anisotroopsed.

Joonis 01: Kristallid on head näited anisotroopsetest materjalidest

Molekuli tuumade orientatsioon erineb rakendatud magnetvälja tugevusest NMR-spektroskoopias. Sel juhul viitavad anisotroopsed süsteemid suure elektrontihedusega molekulidele. Anisotroopse efekti tõttu (suure elektrontihedusega molekulides) tunneb molekul rakendatavat magnetvälja erinevalt (enamasti vähem kui tegelik väärtus); seetõttu on keemiline nihe erinev.

Lisaks kasutame ka fluorestsentsspektroskoopias molekulaarstruktuuride määramiseks fluorestsents-polarisatsiooni anisotroopset mõõtmist. Veelgi enam, anisotroopia on meditsiinis levinud mõiste ultraheliuuringutest rääkides.

Mis on isotroopia?

Sõna “isotroopia” viitab ühetaolisusele. Sõna tähendus ise on „ühetaolisus kõigis suundades”. Nagu sissejuhatuses öeldud, võib tähendus olenevalt valdkonnast pisut erineda. Näiteks materjali või mineraali isotroopiast rääkides tähendab see, et sellel on kõigis suundades samad omadused.

Joonis 02: vedelkristallfaasi kirjeldus teistega võrreldes. Häiritud kristallid on isotroopsed.

Lisaks tähendab tööstusprotsessides isotroopia kõikides etappides sama kiirust, sõltumata suunast. Seal öeldakse, et kineetilise energiaga molekulid liiguvad juhuslikult ükskõik millises suunas. Seetõttu liigub antud aja jooksul palju molekule samas suunas. Seega näitab see isotroopiat. Samuti on selle omadusega materjalidel kõigis suundades samad omadused (nt amorfsed tahked ained). Näiteks kui soojust rakendatakse, kui tahke aine laieneb sarnaselt kõigis suundades, on see isotroopne materjal.

Mis vahe on anisotroopial ja isotroopial??

Anisotroopia on omadus sõltuda suunast ja isotroopia on omadus olla suunast sõltumatu. See on peamine erinevus anisotroopia ja isotroopia vahel. Seetõttu tähendab isotroopne, et kõigis suundades on sama omadus. Kui materjali omadused on eri suundades erinevad, nimetame seda anisotroopseteks.

Teise olulise erinevusena anisotroopia ja isotroopia vahel on anisotroopilistel materjalidel rohkem kui üks murdumisnäitaja, samal ajal kui isotroopilistel materjalidel on üks murdumisnäitaja (vaakumis valguse kiiruse ja selle kiiruse suhe konkreetses keskkonnas on murdumisnäitaja suhe).

Kokkuvõte - anisotroopia vs isotroopia

Makroskoopiliste kehade omaduste kirjeldamiseks kasutame sageli termineid isotroopia ja anisotroopia. Seega on anisotroopia ja isotroopia peamiseks erinevuseks see, et anisotroopia on suunast sõltuv, samas kui isotroopia on suunast sõltumatu.

Viide:

1. A. Gambacorta, C.D. Barnet, terviklik kaugseire, 2018.
2. Britannica, Entsüklopeedia Toimetajad. “Anisotropia.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 26. detsember 2017. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. "Lilla kristall" - autor Maxim Bilovitskiy - Oma töö, (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu  
2. Kebsi “LiquidCrystal-tellimine” - oma töö, (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu