Der Hauptunterschied zwischen Anisotropie und Isotropie besteht darin, dass Anisotropie richtungsabhängig ist, während Isotropie richtungsunabhängig ist.
Die Wörter Isotropie und Anisotropie sind in verschiedenen Bereichen nützlich. Je nachdem, wo wir es verwenden, kann die Bedeutung leicht unterschiedlich sein. Das grundlegende Konzept hinter diesen beiden Wörtern ist jedoch ähnlich und unabhängig davon, wo wir sie verwenden. Vor allem verwenden wir die Begriffe Isotropie und Anisotropie oft zur Beschreibung von Eigenschaften makroskopischer Körper. Dort hängen sie von der Größe des makroskopischen Körpers ab. Beispielsweise kann ein Kristall anisotrop sein, aber wenn viele Kristalle zusammen sind, können sie isotrop sein.
Was ist Anisotropie?
Anisotropie ist die Eigenschaft, richtungsabhängig zu sein. Es ist das Gegenteil von Isotropie. Dort unterscheiden sich die gemessenen Eigenschaften eines Materials in verschiedenen Richtungen in der Anisotropie. Darüber hinaus fallen diese Eigenschaften in zwei Kategorien; physikalische oder mechanische Eigenschaften wie Leitfähigkeit und Zugfestigkeit oder Absorption. Außerdem hat diese Eigenschaft in verschiedenen Fächern, in denen wir sie verwenden, leicht unterschiedliche Bedeutungen.
Normalerweise haben Flüssigkeiten keine Ordnung in Molekülen. Anisotrope Flüssigkeiten sind jedoch im Gegensatz zu anderen üblichen Flüssigkeiten Flüssigkeiten mit einer strukturellen Ordnung. Die Sedimentmaterialien können elektrische Anisotropie aufweisen, wobei sich die elektrische Leitfähigkeit von einer Richtung zur anderen Richtung unterscheidet. Darüber hinaus sind die gesteinsbildenden Mineralien in Bezug auf ihre optischen Eigenschaften anisotrop.
Abbildung 01: Kristalle sind gute Beispiele für anisotrope Materialien
Die Orientierung der Kerne eines Moleküls unterscheidet sich mit der Stärke des angelegten Magnetfelds in der NMR-Spektroskopie. In diesem Fall beziehen sich anisotrope Systeme auf die Moleküle mit hoher Elektronendichte. Aufgrund des anisotropen Effekts (bei Molekülen mit hoher Elektronendichte) spürt das Molekül das angelegte Magnetfeld anders (meistens weniger als der tatsächliche Wert); daher variiert die chemische Verschiebung.
Darüber hinaus nutzen wir auch in der Fluoreszenzspektroskopie die anisotrope Messung der Fluoreszenzpolarisation zur Bestimmung der Molekülstrukturen. Darüber hinaus ist Anisotropie ein gängiges Konzept in der Medizin, wenn es um Ultraschallbildgebung geht.
Was ist Isotropie?
Das Wort „Isotropie“bezieht sich auf die Gleichmäßigkeit. Die Bedeutung des Wortes selbst ist „Gleichförmigkeit in alle Richtungen.” Wie in der Einleitung erwähnt, kann die Bedeutung je nach Fachgebiet leicht abweichen. Wenn man beispielsweise von der Isotropie eines Materials oder Minerals spricht, bedeutet dies, dass es in allen Richtungen die gleichen Eigenschaften hat.
Abbildung 02: Beschreibung der Flüssigkristallphase im Vergleich zu anderen. Ungeordnete Kristalle sind isotrop.
Darüber hinaus bedeutet Isotropie in industriellen Prozessen, dass alle Schritte unabhängig von der Richtung die gleiche Geschwindigkeit haben. Dort sagen wir, dass sich die Moleküle mit kinetischer Energie zufällig in jede Richtung bewegen. Daher werden sich in einer bestimmten Zeit viele Moleküle in die gleiche Richtung bewegen. Daher zeigt es Isotropie. Ebenso haben die Materialien mit dieser Eigenschaft in allen Richtungen die gleichen Eigenschaften (z. B. amorphe Festkörper). Wenn wir beispielsweise Wärme anwenden und sich ein Festkörper auf ähnliche Weise in alle Richtungen ausdehnt, handelt es sich um ein isotropes Material.
Was ist der Unterschied zwischen Anisotropie und Isotropie?
Anisotropie ist die Eigenschaft, richtungsabhängig zu sein, und Isotropie ist die Eigenschaft, richtungsunabhängig zu sein. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Anisotropie und Isotropie. Isotrop bedeutet daher, in alle Richtungen die gleiche Eigenschaft zu haben. Wenn die Eigenschaften eines Materials in verschiedene Richtungen unterschiedlich sind, nennen wir es anisotrop.
Als weiterer wichtiger Unterschied zwischen Anisotropie und Isotropie haben anisotrope Materialien mehr als einen Brechungsindex, während isotrope Materialien einen einzigen Brechungsindex haben (das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zu seiner Geschwindigkeit in einem bestimmten Medium ist brechend Index).
Zusammenfassung – Anisotropie vs. Isotropie
Wir verwenden die Begriffe Isotropie und Anisotropie oft, um Eigenschaften makroskopischer Körper zu beschreiben. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Anisotropie und Isotropie darin, dass die Anisotropie richtungsabhängig ist, während die Isotropie richtungsunabhängig ist.
