Anisotropy là gì? Định nghĩa và ứng dụng

Bài báo này nói với chúng ta rằng bất đẳng thức là bất bình đẳng của các giá trị của một số lượng vật lý nhất định theo các hướng khác nhau của một thân thể rắn. Tiết lộ nguyên nhân gây dị ứng, ở đâu nó xảy ra, nó được áp dụng như thế nào. Cũng có một mô tả ngắn gọn về hệ số không đẳng hướng được đưa ra.

Xác định bất đẳng thức

Để bắt đầu, chúng tôi đưa ra một định nghĩa về khái niệm này. Anisotropy là sự khác biệt trong các thuộc tính và các thông số của một đối tượng theo các hướng khác nhau. Nó trở nên hơi khó hiểu và rõ ràng là cần phải giải thích. Tài sản có nghĩa là bất kỳ đặc tính của chất - độ đàn hồi, tốc độ âm thanh, chỉ số khúc xạ, dẫn nhiệt, dẫn điện. Do đó, ví dụ, đối với tốc độ âm thanh, sự không đẳng vị là hiện tượng khi sóng âm truyền qua cục đá với một tốc độ khác với tốc độ. Trong trường hợp này, tài sản này giúp xác định những tảng đá nằm sâu trong lớp vỏ trái đất. Ví dụ, sự lan truyền tự nhiên trong một trận động đất hoặc với một tác động đặc biệt tạo ra mạnh mẽ sẽ cho ý tưởng về mật độ và góc độ xuất hiện của các khoáng chất khác nhau.

Nguyên nhân gây dị ứng?

Khi đề cập đến thuật ngữ này thường có nghĩa là sự không đẳng hướng của tinh thể. Phần này liên quan đến vật lý thể rắn. Và bất kỳ nhà khoa học trong lĩnh vực này trước hết đều biết: các tính chất của một chất phụ thuộc không chỉ vào nguyên tử nó bao gồm, mà còn theo thứ tự nào và bằng những phần nào của các nguyên tử này liên kết. Và điều quan trọng nhất là: chúng phụ thuộc vào nhóm đối xứng của cấu trúc kết quả. Có ba mươi hai trong số họ. Nhóm đối xứng cho thấy có bao nhiêu và những chuyển động cần được thực hiện sao cho các phần tử giống nhau trùng lặp và trùng khớp hoàn toàn. Những hành động này bao gồm: xoay quanh một trục (ở một góc độ nhất định), sự phản xạ từ mặt phẳng hoặc điểm, đảo ngược. Nhóm đối xứng và cho thấy những gì sẽ là dị hướng của tinh thể. Các chất có cấu trúc khối, chẳng hạn, không có tài sản này. Các thông số của các chất rắn như vậy là như nhau ở mọi hướng.

Góc độ nào là cần thiết cho bất đẳng hướng?

Ở trên, chúng ta đã đưa ra một ví dụ khi sự lan truyền âm thanh không đồng nhất theo hướng ngang. Đây là trường hợp đặc biệt về cách tính không đẳng hướng của các thuộc tính, được gọi là thuật ngữ orotropy. Tuy nhiên, tính đối xứng của tinh thể không chỉ là khối hoặc hình thoi. Nó là thứ ba, khi sự lặp lại của các phần tử của cấu trúc xảy ra khi bạn chuyển sang một phần ba vòng tròn, hoặc thậm chí là lục giác, thì góc quay bằng một phần sáu vòng tròn. Sự đối xứng của thể loại thấp, monoclinic, cho phép các thuộc tính không đồng đều trong tinh thể theo ba hướng song song nhau. Như vậy, bất đẳng thức là chất lượng của các cơ thể tinh thể, có thể được biểu hiện ở bất kỳ góc độ nào cả trong một mặt phẳng và trong thể tích.

Do tất cả các thuộc tính có dị hướng?

Câu hỏi này là tự nhiên. Nếu một thuộc tính trong tinh thể này có dị hướng, nên các tham số khác làm theo ví dụ này? Tùy chọn. Chẳng hạn, các tinh thể được sử dụng trong các thiết bị nhìn đêm. Họ có thể chuyển đổi ánh sáng hồng ngoại vô hình thành khoảng nhìn thấy được (thường là hình ảnh các màu xanh lục khác nhau). Trong các tài liệu đó, dị hướng là tài sản chính thích hợp để sử dụng và có thể hữu ích. Và, để có hiệu quả là tốt nhất, các tinh thể nên được quay ở một góc độ nhất định (vì mục đích này, chúng được đặc biệt phát triển theo một cách xác định chặt chẽ). Theo các hướng khác, việc chuyển đổi bức xạ ít hơn hoặc hoàn toàn vắng mặt. Trong trường hợp này, độ dẫn nhiệt, vận tốc của âm thanh hoặc điện giải tán trong chúng lan truyền đều theo mọi hướng. Nó cũng xảy ra rằng đối với một tài sản, góc độ khác biệt của các đặc tính của nó là một, và đối với một thuộc tính khác. Nhưng đây là những trường hợp khá kỳ lạ.

Trường hợp khác là dị hướng?

Khi một người nghe "tinh thể", thường tưởng tượng một cột bán thạch anh hoặc thạch anh. Một số cô gái có thể nghĩ đến đồ trang trí. Tuy nhiên, bất kỳ rắn có thể được tinh thể. Sản phẩm bằng sắt, nhôm, đồng, thiếc cũng bao gồm tinh thể, chỉ rất nhỏ. Và trong mỗi điều đó ở mức độ vi mô, sự bất đẳng thức của kim loại cũng được quan sát thấy. Tuy nhiên, các tài sản truyền bá theo hướng vuông góc theo những cách khác nhau, rất cụ thể và trong cuộc sống hàng ngày là vô hình. Ví dụ, trong tinh thể khối sắt và nhôm, mô đun đàn hồi của Young thay đổi theo trục đã chọn. Sự mở rộng tuyến tính của thiếc theo các hướng khác nhau gần như gấp đôi. Tuy nhiên, thông tin như vậy, như một quy luật, không cần phải được đưa vào tài khoản mỗi ngày. Xét cho cùng, sự không đồng đều của kim loại và hậu quả của nó, theo nguyên tắc, được đặt trong tất cả các ứng dụng có thể của chúng ở giai đoạn thiết kế đồ vật, nhà cửa, máy bay, ôtô.

Làm thế nào để tính toán không đẳng trương?

Tất cả các văn bản trên, chúng tôi hy vọng, khá rõ ràng nói với người đọc những gì là dị thường. Tuy nhiên, một câu hỏi nữa nảy sinh: làm thế nào chúng ta tính được tính khác nhau của các chất dọc theo hướng không đồng bộ trong chất rắn? Đối với điều này, có một hệ số đẳng hướng. Ngay lập tức, chúng tôi sẽ đặt phòng, cho mỗi kích thước được tính theo cách riêng của mình. Các chỉ thị có bất đẳng thức có thể khác nhau. Các tính chất của một hệ cơ học hoặc lượng tử khác nhau rất quan trọng, có thể chấp nhận được đối với một, đối với một hệ khác thì nó sẽ không thể hoặc hoàn toàn không thể. Vì vậy, không cần phải nói về một số hệ số chung cho bất kỳ giá trị. Ngoài ra, thường thì không thể tính toán về mặt lý thuyết lý thuyết, giá trị này chỉ thu được bằng phương pháp thực nghiệm. Hệ số không đẳng hướng bao gồm tỷ số giữa các giá trị của khối lượng điều tra theo các hướng khác nhau. Đôi khi con số này bao gồm góc giữa các hướng đã chọn. Đúng, thường chỉ là một chỉ số ở dưới cùng của giá trị của giá trị. Ví dụ, _Kxy cho thấy rằng hệ số này đề cập đến sự khác biệt trong các giá trị của số lượng vật lý dọc theo trục x và y.