Klíčový rozdíl mezi anizotropií a izotropií je ten, že anizotropie je směrově závislá, zatímco izotropie je směrově nezávislá.
Slova izotropie a anizotropie jsou užitečná v různých oblastech. Podle toho, kde jej používáme, se může význam mírně lišit. Základní koncept těchto dvou slov je však podobný a nezávislý na tom, kde je používáme. Především termíny izotropie a anizotropie často používáme k popisu vlastností makroskopických těles. Tam závisí na měřítku makroskopického tělesa. Například jeden krystal může být anizotropní, ale když je mnoho krystalů pohromadě, mohou být izotropní.
Co je to anizotropie?
Anizotropie je vlastnost závislosti na směru. Je opakem izotropie. Tam se měřené vlastnosti materiálu liší v různých směrech anizotropie. Kromě toho tyto vlastnosti spadají do dvou kategorií; fyzikální nebo mechanické vlastnosti, jako je vodivost a pevnost v tahu nebo absorbance. Tato vlastnost má také mírně odlišné významy v různých předmětech, kde ji používáme.
Kapaliny obvykle nemají pořadí v molekulách. Anizotropní kapaliny jsou však kapalné se strukturním uspořádáním na rozdíl od jiných běžných kapalin. Sedimentární materiály mohou mít elektrickou anizotropii, kde se elektrická vodivost liší z jednoho směru do druhého. Kromě toho jsou horninotvorné minerály anizotropní ve vztahu k jejich optickým vlastnostem.
Obrázek 01: Krystaly jsou dobré Příklady anizotropních materiálů
Orientace jader molekuly se liší podle síly aplikovaného magnetického pole v NMR spektroskopii. V tomto případě se anizotropní systémy týkají molekul s vysokou elektronovou hustotou. Kvůli anizotropnímu efektu (u molekul s vysokou elektronovou hustotou) pociťuje molekula aplikované magnetické pole odlišně (nejčastěji menší než skutečná hodnota); proto se chemický posun liší.
Ve fluorescenční spektroskopii navíc používáme anizotropní měření polarizace fluorescence k určení molekulárních struktur. Anizotropie je navíc v medicíně běžným pojmem, když mluvíme o ultrazvukovém zobrazování.
Co je to izotropie?
Slovo „izotropie“se vztahuje k uniformitě. Význam samotného slova je „jednotnost ve všech směrech.” Jak je uvedeno v úvodu, význam se může mírně lišit podle předmětné oblasti. Například, když mluvíme o izotropii materiálu nebo minerálu, znamená to mít stejné vlastnosti ve všech směrech.
Obrázek 02: Popis fáze tekutých krystalů ve srovnání s ostatními. Neuspořádané krystaly jsou izotropní.
V průmyslových procesech navíc izotropie znamená mít stejnou rychlost ve všech krocích bez ohledu na směr. Tam říkáme, že molekuly s kinetickou energií se pohybují náhodně v libovolném směru. Proto se v daném čase bude pohybovat mnoho molekul stejným směrem. Vykazuje tedy izotropii. Podobně materiály s touto vlastností budou mít stejné vlastnosti ve všech směrech (např.: Amorfní pevné látky). Když například aplikujeme teplo, pokud se pevná látka rozpíná podobným způsobem, ve všech směrech, jedná se o izotropní materiál.
Jaký je rozdíl mezi anizotropií a izotropií?
Anizotropie je vlastnost závislosti na směru a izotropie je vlastnost nezávislosti na směru. Toto je klíčový rozdíl mezi anizotropií a izotropií. Proto izotropní znamená, že má stejnou vlastnost ve všech směrech. Pokud se vlastnosti materiálu v různých směrech liší, nazýváme jej anizotropní.
Dalším důležitým rozdílem mezi anizotropií a izotropií je, že anizotropní materiály mají více než jeden index lomu, zatímco izotropní materiály mají jeden index lomu (poměr rychlosti světla ve vakuu k jeho rychlosti ve specifikovaném prostředí je lom lomu index).
Shrnutí – Anizotropie vs Isotropie
Pojmy izotropie a anizotropie často používáme k popisu vlastností makroskopických těles. Klíčový rozdíl mezi anizotropií a izotropií je tedy v tom, že anizotropie je směrově závislá, zatímco izotropie je směrově nezávislá.
