Anisotropi - hvad er det? Bestemmelse og anvendelse

Denne artikel siger, at anisotropi - ulighed af nogle fysiske mængde værdier langs forskellige retninger af det faste stof. Angiver, der forårsager anisotropi, hvor den møder, hvordan man ansøger. beskriver også kort på anisotropi faktor.

Bestemmelse af anisotropien

Lad os begynde med den definition af dette begreb. Anisotropi - denne forskel mellem de egenskaber og parametre af objektet i forskellige retninger. Det viser lidt uforståeligt og naturligvis kræver forklaring. Under egenskaber eventuelle stofkarakteristika - fleksibilitet, lydhastighed, brydningsindeks, varmeledningsevne, elektrisk ledningsevne. Således for eksempel til lydhastighed anisotropi - er et fænomen, når tværs boulder lydbølger udbreder med en anden hastighed end langs. I dette tilfælde er denne ejendom er med til at identificere, hvilken art, der forekommer i dybet af jordskorpen. En naturlig forlængelse af et jordskælv, for eksempel, eller en specielt skabt stærke slag vil give en idé om tætheden og vinklen på forekomsten af forskellige mineraler.

Den anisotropi skyldes?

Ved omtale af udtrykket refererer ofte til anisotropi af krystal. Dette afsnit beskæftiger sig med fysik af faste stoffer. Og enhver lærd af kunsten især kender egenskaberne for et stof afhænger ikke kun af det faktum, af hvad det er lavet af atomer, men i hvilken rækkefølge og hvilke dele mellem disse atomer er forbundet. Og vigtigst af alt, de er afhængige af symmetri gruppe af den resulterende struktur. I alt toogtredive. Symmetrien gruppe viser, hvor mange og hvilke bevægelser er nødt til at forpligte sig til de samme elementer er overlejret og dækker hinanden. Disse foranstaltninger omfatter: rotation omkring aksen (ved en specifik vinkel), refleksion af et plan eller inversion. Symmetri gruppe og viser, hvad der vil være den anisotropi af krystaller. Stoffer med en kubisk struktur, for eksempel, ikke besidder denne egenskab. Parametre sådanne faste stoffer er den samme i alle retninger.

Hvad vinkel er nødvendig for anisotropi?

Ovenfor vi gav et eksempel, når udbredelse af lyd er ikke det samme i indbyrdes tværgående retninger. Dette er et særligt tilfælde af, hvordan at manifestere anisotropi af ejendommene, som kaldes udtrykket "orotropiya". Imidlertid symmetrien af krystallen er ikke kun en kubisk eller rombisk. Det er trigonal når gentage strukturelle elementer opstår, når der tændes for tredje cirkel, eller sekskantet, mens drejningsvinklen er lig med en sjettedel af en cirkel. Symmetrien af den laveste kategori, monoklin, muliggør egenskaber kan ændres for en krystal i tre på hinanden vinkelrette retninger. Således anisotropi - kvalitet krystallinske faste stoffer, som kan manifestere sig selv i enhver vinkel i et plan, og i det indre.

Har alle de egenskaber, bør have anisotropi?

Dette spørgsmål er logisk. Hvis en ejendom i denne krystal er anisotropisk, hvorvidt andre parametre til at følge trop? Valgfri. Tag for eksempel, krystaller, som anvendes i nattesyn enheder. De er i stand til at konvertere usynligt infrarødt lys i det synlige område (ofte opnået et billede af forskellige nuancer af grønt). I disse materialer, anisotropien - en grundlæggende egenskab, der er egnet til anvendelse og kan være nyttige. Endvidere at effekten være bedst, krystallerne bør skiftes ved en forudbestemt vinkel (for denne de specifikt vokse på en bestemt måde). I andre områder af stråling konvertering mindre eller slet ikke. I dette tilfælde er den termiske ledningsevne, lydens hastighed , eller elektrodiffusion de gælder ensartet i alle retninger. Det sker også, at en ejendom forskelle i dens egenskaber vinkel til hinanden og - en anden. Men det er ganske eksotiske sager.

Hvor ellers er anisotropi?

Når en person hører de "krystaller" normalt forestiller sig gennemskinnelige stænger af kvarts eller ametyst. Nogle piger tror sikkert om smykker. Imidlertid kan krystallen være ethvert fast stof. Produkter fremstillet af jern, aluminium, kobber, tin, også bestå af krystaller, men meget små. Og i hver af disse ting på mikroniveau er også observeret anisotropi af metallet. Men de egenskaber, som er fordelt i de vinkelrette retninger på mange måder, meget specifikke, og i hverdagen ubemærket. For eksempel i kubiske krystaller af jern og aluminium Youngs elasticitetsmoduler variere med den valgte akse. En lineær ekspansion af tin forskellig i forskellige retninger næsten fordoblet. Imidlertid er sådanne detaljer normalt ikke forpligtet til at overveje hver dag. Efter alt, er det anisotropi af metaller og dens konsekvenser regel lagt i al deres mulige anvendelse i udformningen af ting, bygninger, fly, maskiner.

Hvordan til at beregne anisotropi?

Alt skrevet ovenfor, håber vi at fortælle læseren er klart nok, at denne anisotropi. Men der er et andet spørgsmål: hvordan man beregner hvordan forskellige egenskaber langs de divergerende tendenser i faste stoffer? Til dette er koefficienten for anisotropi. Starten for hver værdi det beregnes forskelligt. Indikatorer oplever anisotropi kan være forskellige fra hinanden. Eller mekaniske egenskaber af kvantesystemer afviger fundamentalt, som er acceptabelt for den ene til den anden ville være vanskeligt eller umuligt. Derfor, for at tale om nogle fælles for enhver størrelse faktor er ikke nødvendig. Desuden er det ofte beregnet teoretisk ikke er muligt, er det kun denne værdi opnået empirisk. anisotropi koefficient størrelsesorden omfatter forholdet mellem værdier undersøgt i forskellige retninger. Undertiden dette tal omfatter en vinkel mellem de valgte retninger. Men ofte kun som en indikator i bunden af en værdi. For eksempel, K _xy angiver, at dette forhold henviser til forskellen i de fysiske mængde værdier langs X- og y-akserne.