Unterschied zwischen isotrop und anisotrop
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Hauptunterschied - Isotrop gegen Anisotrop
Isotrop und anisotrop sind zwei wichtige Begriffe, die häufig verwendet werden, um die Materialeigenschaften in der Materialwissenschaft und die Kristallmorphologie in der grundlegenden Kristallographie zu erklären. In bestimmten Materialien wie Kristallen ist die Orientierung von Atomen sehr wichtig, da sie ihre physikalischen und mechanischen Eigenschaften beeinflusst. Basierend auf der Orientierung der Atome werden Materialien in zwei Klassen eingeteilt, nämlich isotrope Materialien und anisotrope Materialien. Der Hauptunterschied zwischen isotrop und anisotrop ist der Die Eigenschaften isotroper Materialien sind in allen Richtungen gleich, wohingegen In anisotropen Materialien sind die Eigenschaften richtungsabhängig.
Dieser Artikel betrachtet,
1. Was ist isotrop?
- Definition, Eigenschaften, Beispiele
2. Was ist anisotrop?
- Definition, Eigenschaften, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen isotrop und anisotrop
Was ist isotrop?
Wenn sich die Eigenschaften (mechanische, physikalische, thermische und elektrische Eigenschaften) eines Materials mit unterschiedlichen kristallographischen Ausrichtungen nicht ändern, oder anders ausgedrückt, sind die Eigenschaften richtungsunabhängig, wird das Material isotrop genannt. Isotrope Kristalle haben in allen Richtungen einen Brechungsindex. Kristalle mit kubischer Symmetrie und amorphe Materialien wie Gläser gelten als isotrope Materialien. Beispiele für kubische Kristalle umfassen Steinsalz und Natriumchlorid. Nicht alle Eigenschaften kubischer Kristalle sind jedoch isotrop. Normalerweise sind kubische Kristalle hinsichtlich ihrer elektrischen Leitfähigkeit und ihres pyroelektrischen Effekts isotrop. Kubische Kristalle sind jedoch in Bezug auf ihre elastischen Eigenschaften wie Steifigkeit, Scher- und Volumenmodul nicht richtungsunabhängig. Isotrope Kristalle werden häufig für Fenster und Linsen verwendet. Pflanzliche Zellwände gelten als isotrop, da sie überall gleich sind.
Abbildung 01: Glas ist ein Beispiel für ein isotropes Material .
Was ist anisotrop?
Der Begriff anisotrop bezieht sich auf Materialien, die atomare Anordnungen haben, die richtungsabhängig sind; Mit anderen Worten, die physikalischen Eigenschaften variieren entlang der verschiedenen Richtungen innerhalb des Materials. Normalerweise sind anisotrope Materialien aufgrund der großen Variation atomarer Orientierungen in der Natur sehr häufig als isotrope Materialien. Fast alle Kristalle außer kubischen Kristallen werden als anisotrop betrachtet. Anisotrope Kristalle haben viele Brechungsindizes. Anisotrope Kristalle beeinflussen daher die Doppelbrechung, die optische Aktivität, den Dichroismus und die Dispersion der Kristalle. Doppelbrechung ist als Unterschied in der Lichtdurchlässigkeit eines Kristalls bekannt. Bestimmte Kristalle wie Quadrate drehen sich, wenn das polarisierte Licht durch sie hindurchgeht. Solche Kristalle werden als optisch aktive Kristalle bezeichnet. Man spricht von der Fähigkeit, elektromagnetische Strahlung entlang zweier verschiedener Schwingungsachsen zu absorbieren Dichroismus. Wenn derselbe Kristall eine unterschiedliche Lichtbrechung aufweist, spricht man von Dispersion. Anisotrope Kristalle werden für viele optische Anwendungen verwendet, z. B. für Polarisatoren, optische Wellenplatten, Keile usw. Holz und Verbundstoffe sind die häufigsten Beispiele für anisotrope Materialien. In Pflanzenzellen wird der innere Teil oder das Zytoplasma aufgrund des Vorhandenseins intrazellulärer Organellen als anisotrop betrachtet.
Abbildung 02: Holz ist ein Beispiel für ein anisotropes Material.
Unterschied zwischen isotrop und anisotrop
Definition
Isotrope Materialien: Bestimmte Materialeigenschaften ändern sich nicht entlang ihrer atomaren Anordnung
Anisotrope Materialien: Die Materialeigenschaften variieren entlang ihrer atomaren Anordnung.
Eigenschaften
Isotrope Materialien: Die Eigenschaften isotroper Materialien sind richtungsunabhängig.
Anisotrope Materialien: Die Eigenschaften von anisotropen Materialien sind richtungsabhängig.
Beispiele
Isotrope Materialien: Beispiele sind Kristalle mit kubischer Symmetrie und amorphe Materialien wie Gläser.
Anisotrope Materialien: Alle Kristalle außer kubischen Kristallen, Holz und Verbundmaterialien sind Beispiele für anisotrope Materialien.
RI-Index
Isotrope Materialien: Isotrope Materialien haben einen einzigen Brechungsindex.
Anisotrope Materialien: Anisotrope Materialien haben mehr als einen Brechungsindex.
Eigenschaften
Isotrope Materialien: Isotrope Kristalle zeigen aufgrund unterschiedlicher Brechungsindizes keine Eigenschaften wie Doppelbrechung, optische Aktivität, Dichroismus und Dispersion.
Anisotrope Materialien: Anisotrope Kristalle weisen aufgrund unterschiedlicher Brechungsindizes Doppelbrechung, optische Aktivität, Dichroismus und Dispersion auf.
Anwendungen im optischen Bereich
Isotrope Materialien: Isotrope Kristalle werden für Fenster und Linsen verwendet.
Anisotrope Materialien: Anisotrope Kristalle werden für Polarisatoren, optische Wellenplatten und Keile verwendet.
Zusammenfassung
Isotrop und anisotrop sind zwei Begriffe, die in der Materialwissenschaft und Kristallographie häufig verwendet werden, um die atomare Orientierung, Struktur und Morphologie von Materialien zu erklären. In isotropen Materialien wie kubischen Kristallen und amorphen Materialien (z. B. Glas) ändern sich die Eigenschaften nicht entlang der Richtung des Materials. In anisotropen Materialien wie Holz und Verbundwerkstoffen variieren die Eigenschaften entlang der Richtungen des Materials. Dies ist der Hauptunterschied zwischen isotrop und anisotrop.
Verweise:
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