Anisotropi - apa ini? Penentuan dan Aplikasi

Artikel ini mengatakan bahwa anisotropi - ketimpangan beberapa kuantitas fisik nilai bersama arah yang berbeda dari yang solid. Mengungkapkan yang menyebabkan anisotropi, di mana ia bertemu, bagaimana menerapkan. Juga sempat menjelaskan faktor anisotropi.

Penentuan anisotropi

Mari kita mulai dengan definisi dari konsep ini. Anisotropy - perbedaan antara sifat-sifat dan parameter dari objek dalam arah yang berbeda. Ternyata sedikit dimengerti dan jelas membutuhkan penjelasan. Di bawah properti berarti setiap karakteristik zat - fleksibilitas, kecepatan suara, indeks bias, konduktivitas termal, konduktivitas listrik. Jadi, misalnya, untuk anisotropi kecepatan suara - adalah fenomena ketika gelombang suara melintang batu merambat pada kecepatan yang berbeda dari bersama. Dalam hal ini, properti ini membantu untuk mengidentifikasi spesies, terjadi di kedalaman kerak bumi. Sebuah perpanjangan alami dari gempa bumi, misalnya, atau pukulan yang kuat khusus diciptakan akan memberikan gambaran tentang kepadatan dan sudut terjadinya mineral yang berbeda.

anisotropi ini disebabkan?

Pada menyebutkan istilah sering merujuk pada anisotropi dari kristal. Bagian ini berkaitan dengan fisika zat padat. Dan setiap sarjana seni terutama tahu sifat-sifat zat tidak hanya tergantung pada fakta apa yang terbuat dari atom, tapi dalam rangka dan bagian antara atom-atom ini apa apa yang terhubung. Dan yang paling penting, mereka bergantung pada kelompok simetri struktur yang dihasilkan. Sebanyak tiga puluh dua. Kelompok simetri menunjukkan berapa banyak dan apa gerakan harus berkomitmen untuk elemen yang sama yang ditumpangkan dan bertepatan sepenuhnya. Tindakan ini meliputi: rotasi tentang sumbu (dengan sudut tertentu), refleksi oleh pesawat atau titik inversi. kelompok dan simetri menunjukkan apa yang akan menjadi anisotropi kristal. Substansi yang memiliki struktur kubik, misalnya, tidak memiliki properti ini. Parameter padatan tersebut adalah sama di semua arah.

Apa sudut yang diperlukan untuk anisotropi?

Di atas kita mencontohkan, saat propagasi suara tidak sama di arah yang saling melintang. Ini adalah kasus khusus dari bagaimana mewujudkan anisotropi sifat, yang disebut istilah "orotropiya". Namun, simetri kristal tidak hanya kubik atau belah ketupat. Hal ini trigonal ketika mengulangi elemen struktur terjadi ketika menyalakan lingkaran ketiga, atau heksagonal, sedangkan sudut rotasi sama dengan seperenam lingkaran. Simetri kategori terendah, monoklin, memungkinkan properti yang akan bervariasi dalam kristal di tiga arah yang saling tegak lurus. Dengan demikian, anisotropy - kualitas kristal padat, yang dapat memanifestasikan dirinya pada setiap sudut dalam satu pesawat, dan di pedalaman.

Apakah semua properti harus memiliki anisotropi?

Pertanyaan ini adalah logis. Jika satu properti dalam kristal ini anisotropic, apakah parameter lain untuk mengikuti? Opsional. Ambil, misalnya, kristal, yang digunakan dalam perangkat penglihatan malam. Mereka mampu mengkonversi cahaya inframerah tidak terlihat dalam kisaran terlihat (sering memperoleh gambaran berbagai nuansa hijau). Dalam materi ini, anisotropi - properti dasar yang cocok untuk digunakan dan dapat berguna. Selain itu, efek untuk menjadi yang terbaik, kristal harus diputar pada sudut yang telah ditentukan (untuk ini mereka secara khusus tumbuh dengan cara tertentu). Di daerah lain dari konversi radiasi kurang atau tidak sama sekali. Dalam hal ini, konduktivitas termal, kecepatan suara , atau electrodiffusion mereka berlaku seragam di semua arah. Hal ini juga terjadi bahwa perbedaan satu properti dari sudut karakteristiknya satu ke yang lain dan - lain. Tapi itu adalah kasus cukup eksotis.

Di mana lagi adalah anisotropi?

Ketika seseorang mendengar "kristal" biasanya membayangkan bar tembus kuarsa atau amethyst. Beberapa gadis mungkin berpikir tentang perhiasan. Namun, kristal mungkin setiap solid. Produk yang terbuat dari besi, aluminium, tembaga, timah, juga, terdiri dari kristal, tapi sangat kecil. Dan di setiap hal-hal ini di tingkat mikro juga anisotropi diamati dari logam. Namun, sifat, yang didistribusikan di arah tegak lurus dalam banyak hal, sangat spesifik, dan dalam kehidupan sehari-hari tanpa disadari. Misalnya, dalam kristal kubik besi dan modulus aluminium Young elastisitas bervariasi dengan sumbu yang dipilih. Sebuah ekspansi linear timah berbeda dalam arah yang berbeda hampir dua kali lipat. Namun, rincian seperti biasanya tidak diperlukan untuk mempertimbangkan setiap hari. Setelah semua, anisotropi logam dan konsekuensinya biasanya diletakkan dalam semua penggunaannya mungkin dalam tahap desain dari hal-hal, bangunan, pesawat terbang, mesin.

Bagaimana menghitung anisotropi?

Segala sesuatu yang ditulis di atas, kami berharap untuk memberitahu pembaca cukup jelas bahwa anisotropi ini. Namun, ada pertanyaan lain: bagaimana menghitung betapa berbedanya sifat sepanjang tren yang berbeda dalam padatan? Untuk ini adalah koefisien anisotropi. Awal untuk setiap nilai itu dihitung berbeda. Indikator mengalami anisotropy mungkin berbeda satu sama lain. Atau sifat mekanik dari sistem kuantum berbeda secara fundamental, yang dapat diterima untuk satu ke yang lain akan tidak praktis atau tidak mungkin. Oleh karena itu, untuk berbicara tentang beberapa umum untuk faktor ukuran tidak diperlukan. Selain itu, sering dihitung secara teoritis tidak mungkin, hanya nilai ini diperoleh secara empiris. besarnya koefisien anisotropi terdiri rasio nilai dipelajari dalam arah yang berbeda. Kadang-kadang angka ini termasuk sudut antara arah yang dipilih. Namun, sering hanya sebagai indikator di bagian bawah nilai. Misalnya, K _xy menunjukkan bahwa rasio ini mengacu pada perbedaan nilai kuantitas fisik sepanjang X dan y.