Ανισοτροπίας - τι είναι αυτό; Προσδιορισμός και εφαρμογή

Το άρθρο αυτό αναφέρει ότι η ανισοτροπία - η ανισότητα κάποιας φυσικής ποσότητας τιμές κατά μήκος διαφορετικές κατευθύνσεις του στερεού. Γνωστοποιεί ότι προκαλεί ανισοτροπία, εκεί που συναντά, τον τρόπο εφαρμογής. Επίσης περιγράφει εν συντομία τον παράγοντα ανισοτροπία.

Προσδιορισμός της ανισοτροπίας

Ας αρχίσουμε με τον ορισμό της έννοιας αυτής. Ανισοτροπίας - αυτή η διαφορά μεταξύ των ιδιοτήτων και παραμέτρων του αντικειμένου σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Αποδεικνύεται ελαφρώς ακατανόητο και προφανώς απαιτεί εξήγηση. Υπό ιδιότητες σημαίνουν τυχόν χαρακτηριστικών ουσία - ευελιξία, ταχύτητα του ήχου, δείκτη διάθλασης, θερμική αγωγιμότητα, ηλεκτρική αγωγιμότητα. Έτσι, για παράδειγμα, για τον ήχο ανισοτροπία ταχύτητα - είναι ένα φαινόμενο όταν εγκαρσίως ογκόλιθος ηχητικά κύματα διαδίδονται με διαφορετική ταχύτητα από ό, τι κατά μήκος. Σε αυτή την περίπτωση, αυτή η ιδιότητα βοηθά στην αναγνώριση των ειδών, που εμφανίζονται στα βάθη του φλοιού της γης. Μία φυσική επέκταση ενός σεισμού, για παράδειγμα, ή ένα που δημιουργήθηκε ειδικά ισχυρό πλήγμα θα δώσει μια ιδέα για την πυκνότητα και τη γωνία της εμφάνισης των διαφορετικών ορυκτών.

Η ανισοτροπία οφείλεται;

Στην αναφορά του όρου συχνά αναφέρεται στην ανισοτροπία του κρυστάλλου. Αυτή η ενότητα ασχολείται με τη φυσική των στερεών. Και κάθε μελετητής της τεχνικής ειδικά γνωρίζει τις ιδιότητες μιας ουσίας δεν εξαρτάται μόνον από το γεγονός του τι είναι κατασκευασμένο από άτομα, αλλά με ποια σειρά και ποια μέρη μεταξύ αυτών των ατόμων είναι συνδεδεμένα. Και το πιο σημαντικό, που εξαρτώνται από την ομάδα συμμετρίας της προκύπτουσας δομής. Συνολικά τριάντα δύο. Η ομάδα συμμετρίας δείχνει πόσες και ποιες κινήσεις πρέπει να δεσμευτούν για τα ίδια στοιχεία επάνω και συμπίπτουν πλήρως. Οι δράσεις αυτές περιλαμβάνουν: την περιστροφή γύρω από τον άξονα (από μια συγκεκριμένη γωνία), ανάκλαση από ένα αεροπλάνο ή το σημείο αναστροφής. ομάδα Συμμετρία και δείχνει ποια θα είναι η ανισοτροπία των κρυστάλλων. Ουσίες με κυβική δομή, για παράδειγμα, δεν έχουν αυτή την ιδιότητα. Παράμετροι όπως στερεά είναι η ίδια σε όλες τις κατευθύνσεις.

Ποια γωνία είναι αναγκαία για την ανισοτροπία;

Πάνω από δώσαμε ένα παράδειγμα, όταν η διάδοση του ήχου δεν είναι η ίδια σε αμοιβαία εγκάρσια διεύθυνση. Αυτή είναι μια ειδική περίπτωση για το πώς να φανερώσει την ανισοτροπία των ακινήτων, η οποία καλείται ο όρος «orotropiya». Ωστόσο, η συμμετρία του κρυστάλλου δεν είναι μόνο ένα κυβικό ή ρομβοειδή. Είναι τριγωνική όταν επαναλαμβάνεται δομικών στοιχείων παρουσιάζεται Κατά την ενεργοποίηση του τρίτου κύκλου, ή εξαγωνικές, ενώ η γωνία περιστροφής είναι ίση με το ένα έκτο ενός κύκλου. Η συμμετρία της χαμηλότερης κατηγορίας, μονοκλινές, επιτρέπει ιδιότητες να μεταβάλλεται σε ένα κρύσταλλο σε τρεις αμοιβαία κάθετες διευθύνσεις. Έτσι, ανισοτροπία - ποιότητα κρυσταλλικά στερεά, η οποία μπορεί να εκδηλωθεί σε οποιαδήποτε γωνία σε ένα επίπεδο, και στο εσωτερικό.

Μήπως όλες οι ιδιότητες θα πρέπει να έχουν ανισοτροπία;

Αυτή η ερώτηση είναι λογικό. Αν ένα ακίνητο σε αυτό το κρύσταλλο είναι ανισότροπο, αν άλλες παραμέτρους για να ακολουθήσουν το παράδειγμά τους; Προαιρετικό. Πάρτε, για παράδειγμα, κρύσταλλα, τα οποία χρησιμοποιούνται σε συσκευές νυχτερινής όρασης. Είναι σε θέση να μετατρέψει αόρατο υπέρυθρο φως στο ορατό φάσμα (συνήθως λαμβάνεται μια εικόνα των διαφορετικών αποχρώσεων του πράσινου). Σε αυτά τα υλικά, η ανισοτροπία - μια βασική ιδιότητα που είναι κατάλληλη για χρήση και μπορεί να είναι χρήσιμη. Επιπλέον, η επίδραση να είναι η καλύτερη, οι κρύσταλλοι θα πρέπει να περιστρέφεται με μία προκαθορισμένη γωνία (γι 'αυτό που ειδικά αναπτύσσονται με έναν ορισμένο τρόπο). Σε άλλους τομείς της μετατροπής ακτινοβολίας λιγότερο ή και καθόλου. Στην περίπτωση αυτή, η θερμική αγωγιμότητα, την ταχύτητα του ήχου , ή ηλεκτροδιάχυσης εφαρμόζονται ομοιόμορφα σε όλες τις κατευθύνσεις. Συμβαίνει, επίσης, ότι οι διαφορές ιδιότητα της γωνίας του χαρακτηριστικά το ένα στο άλλο και - το άλλο. Αλλά είναι αρκετά εξωτικό περιπτώσεις.

Πού αλλού είναι η ανισοτροπία;

Όταν ένα άτομο ακούει τις «κρυστάλλους» συνήθως φαντάζεται ημιδιαφανές ράβδους του χαλαζία ή αμέθυστο. Μερικά κορίτσια ίσως σκεφτείτε κοσμήματα. Ωστόσο, ο κρύσταλλος μπορεί να είναι οποιοδήποτε στερεό. Προϊόντα που κατασκευάζονται από σίδηρο, αλουμίνιο, χαλκό, κασσίτερο, πάρα πολύ, αποτελούνται από κρυστάλλους, αλλά πολύ μικρή. Και σε κάθε ένα από αυτά τα πράγματα σε μικροοικονομικό επίπεδο, παρατηρείται επίσης ανισοτροπίας του μετάλλου. Ωστόσο, οι ιδιότητες, οι οποίες κατανέμονται στις κάθετες διευθύνσεις με πολλούς τρόπους, πολύ συγκεκριμένα, και στην καθημερινή ζωή απαρατήρητη. Για παράδειγμα, σε κυβικά κρυστάλλους σιδήρου και moduli αλουμινίου του Young της ελαστικότητας ποικίλει με το επιλεγμένο άξονα. Μια γραμμική διαστολή του κασσίτερου διαφέρει σε διαφορετικές κατευθύνσεις σχεδόν διπλασιάστηκε. Ωστόσο, τέτοιες λεπτομέρειες που συνήθως δεν υποχρεούται να εξετάσει κάθε μέρα. Μετά από όλα, η ανισοτροπία των μετάλλων και οι συνέπειές της είναι συνήθως που σε όλες πιθανή χρήση τους στο στάδιο του σχεδιασμού των πραγμάτων, τα κτίρια, τα αεροπλάνα, τα μηχανήματα.

Πώς να υπολογίσετε την ανισοτροπία;

Τα πάντα γραπτή παραπάνω, ελπίζουμε να πει ο αναγνώστης είναι αρκετά σαφές ότι αυτή η ανισοτροπία. Ωστόσο, υπάρχει και ένα άλλο ερώτημα: πώς να υπολογίσει πόσο διαφορετικές ιδιότητες κατά μήκος των αποκλίνουσες τάσεις στα στερεά; Για το σκοπό αυτό είναι ο συντελεστής ανισοτροπίας. Εξ αρχής για κάθε τιμή αυτή υπολογίζεται διαφορετικά. Δείκτες που βιώνουν ανισοτροπία μπορεί να είναι διαφορετικό από κάθε άλλο. Ή μηχανικές ιδιότητες των κβαντικών συστημάτων διαφέρουν θεμελιωδώς, το οποίο είναι αποδεκτό για μία προς την άλλη θα ήταν ανέφικτη ή αδύνατη. Ως εκ τούτου, για να μιλήσουμε για κάποια κοινά σε κάθε παράγοντα μέγεθος δεν είναι απαραίτητο. Επιπλέον, συχνά υπολογίζονται θεωρητικά δεν είναι δυνατόν, μόνο η τιμή αυτή λαμβάνεται εμπειρικά. συντελεστής ανισοτροπίας μέγεθος περιλαμβάνει την αναλογία των τιμών μελετηθεί σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Μερικές φορές ο αριθμός αυτός περιλαμβάνει μία γωνία μεταξύ των επιλεγμένων κατευθύνσεις. Ωστόσο, συχνά μόνο ως ένδειξη στο κάτω μέρος της αξίας. Για παράδειγμα, Κ _xy υποδεικνύει ότι αυτή η αναλογία αναφέρεται στη διαφορά των φυσικών τιμών ποσότητας κατά μήκος του Χ και Υ άξονες.