Skillnad mellan isotrop och anisotropisk

Huvudskillnad - Isotropisk vs Anisotropisk

Isotropa och anisotropa är två viktiga termer som används i stor utsträckning för att förklara materialegenskaperna i materialvetenskap och kristallmorfologi i grundläggande kristallografi. I vissa material som kristaller är orienteringen av atomer väldigt viktigt eftersom det påverkar deras fysiska och mekaniska egenskaper. Baserat på atomornas orientering är materialen brett uppdelade i två klasser, nämligen: isotropa material och anisotropa material. Den största skillnaden mellan isotrop och anisotrop är det Egenskaperna hos isotropa material är desamma i alla riktningar, medan I anisotropa material är egenskaperna riktningsberoende.

Den här artikeln tittar på,

1. Vad är isotropisk
      - Definition, Egenskaper, Exempel
2. Vad är anisotropisk
      - Definition, Egenskaper, Exempel
3. Vad är skillnaden mellan isotrop och anisotropisk

Vad är isotropisk

Om egenskaperna (mekaniska, fysiska, termiska och elektriska egenskaper) hos ett material inte förändras med olika kristallografiska orienteringar, eller med andra ord är egenskaperna riktningsoberoende, det materialet kallas isotropiskt. Isotropa kristaller har ett brytningsindex i alla riktningar. Kristaller med kubisk symmetri och amorfa material, såsom glasögon, betraktas som isotropa material. Exempel på kubiska kristaller innefattar rocksalt och natriumklorid. Emellertid är inte alla egenskaper hos kubiska kristaller isotropa. Vanligtvis är kubikristaller isotropa med avseende på deras elektriska konduktivitet och pyroelektriska effekt. Kubikristaller är emellertid inte riktningsoberoende med avseende på deras elastiska egenskaper, såsom styvhet, skjuvning och bulkmodul. Isotropa kristaller används ofta för fönster och linser. Växthusväggar anses vara isotropa eftersom de är mer eller mindre lika överallt.

Figur 01: Glas är ett exempel på ett isotropiskt material .

Vad är anisotropisk

Termen anisotropisk används för att referera till material som har atomarrangemang som är riktningsberoende. med andra ord varierar de fysikaliska egenskaperna längs de olika riktningarna inom materialet. Vanligtvis är anisotropa material mycket vanliga i naturen än isotropa material på grund av den stora variationen av atomära orienteringar. Nästan alla kristaller utom kubiska kristaller anses vara anisotropa. Anisotropa kristaller har många brytningsindex. På grund av detta påverkar anisotropa kristaller dubbelbrytning, optisk aktivitet, dikroism och dispersion av kristaller. Birefringence är känd som skillnaden i ljusöverföring av en kristall. Vissa kristaller, såsom rotor, roterar när det polariserade ljuset passerar genom dem. Sådana kristaller kallas optiskt aktiva kristaller. Möjligheten att absorbera elektromagnetisk strålning längs två olika vibrationella axlar kallas dikroism. När samma kristall har differentiell brytning med en annan våglängd av ljus, kallas det dispersion. Anisotropa kristaller används för många optiska tillämpningar, såsom polarisatorer, optiska vågplattor, kilar etc. Trä och kompositer är de vanliga exemplen på anisotropa material. I växtceller betraktas den inre delen eller cytoplasmen som anisotrop på grund av närvaron av intracellulära organeller.

Figur 02: Trä är ett exempel på ett anisotropiskt material.

Skillnad mellan isotrop och anisotropisk

Definition

Isotropa material: Vissa egenskaper hos material förändras inte längs sina atomarrangemang

Anisotropa material: Egenskaper av material varierar längs sina atomarrangemang.

Egenskaper 

Isotropa material: Egenskaperna hos isotropa material är riktningsoberoende.

Anisotropa material: Egenskaperna hos anisotropa material är riktningsberoende.

exempel

Isotropa material: Kristaller med kubisk symmetri och amorfa material såsom glasögon är exempel.

Anisotropa material: Alla kristaller utom kubiska kristaller, trä och kompositmaterial är exempel på anisotropa material. 

RI Index

Isotropa material: Isotropa material har ett enda brytningsindex.

Anisotropa material: Anisotropa material har mer än ett brytningsindex.

egenskaper 

Isotropa material: Isotropa kristaller visar inte egenskaper som dubbelbrytning, optisk aktivitet, dikroism och dispersion på grund av olika brytningsindex.

Anisotropa material: Anisotropa kristaller visar dubbelbrytning, optisk aktivitet, dikroism och dispersion på grund av olika brytningsindex.

Applikationer i optisk fält

Isotropa material: Isotropa kristaller används för fönster och linser.

Anisotropa material: Anisotropa kristaller används för polarisatorer, optiska vågplattor och kilar.

Sammanfattning

Isotropa och anisotropa är två termer som används allmänt i materialvetenskap och kristallografi för att förklara atomens orientering, struktur och morfologi av material. I isotropa material såsom kubikristaller och amorfa material (ex: glas) förändras egenskaperna inte längs materialets riktning. I anisotropa material såsom trä och kompositer varierar egenskaperna längs materialets riktningar. Detta är den största skillnaden mellan isotrop och anisotropisk.

referenser:
1. Hammond, C., & Hammond, C. (2009). Grunderna för kristallografi och diffraktion (volym 12). Oxford: Oxford University Press.
2. Furukawa, Y., & Nakajima, K. (2001). Framsteg inom kristalltillväxtforskning. Elsevier.
3. Bell, S., & Morris, K. (2009). En introduktion till mikroskopi. CRC Press.
4. Sivasankar, B. (2008). Ingenjörskemi (s. 499). New Delhi: Tata McGraw-Hill.

Image Courtesy: Pixabay.com