İzotropi ve Anizotropi Nedir? İzotropi ve Anizotropi Arasındaki Farklar Nelerdir?

İzotropi ve anizotropi kelimeleri türlü alanlarda kullanılmaktadır. Kullanıldığı yere göre anlamlar farklılaşabilir malzemelerin, numunelerin, cisimlerin özelliklerini makroskobik olarak incelediğimizde çoğunlukla izotropi ve anizotropi kelimeleri kullanılır.

İzotropi Nedir?

“İzotropi” kelimesi tekdüzelikle ilgilidir. Sözcüğün kendisinin anlamı tüm yönlerde tekdüzeliktir. Bir malzemenin özellikleri (mekanik, fiziksel, termal ve elektriksel özellikleri) farklı kristalografik yönelimlerle değişmezse veya başka bir deyişle bu özellikler yönde bağımsız ise bu malzemeye izotropik denir. İzotropik kristallerin her yönden bir kırılma indisi vardır. Kübik simetri ile kristaller ve camlar gibi amorf materyaller izotropik malzemeler olarak kabul edilir. Kübik kristallerin örnekleri arasında, kaya tuzu ve sodyum klorür bulunmaktadır. Bununla birlikte, kübik kristallerin tüm özellikleri izotrop değildir. Genellikle kübik kristaller, elektriksel iletkenliklerine ve piroelektrik etkilerine göre izotropiktir. Bununla birlikte kübik kristaller sertlik, kesme ve hacim modülleri gibi elastik özelliklerine göre yönden bağımsız değildirler.

Anizotropi Nedir?

Anizotropik terimi, yöne bağlı olan atomik düzenlemelere sahip olan malzemeleri ifade etmek için kullanılır; başka bir deyişle, fiziksel özellikler materyal içindeki farklı yönlere göre değişir. Genellikle, anizotropik malzemeler, atomik oryantasyonların büyük çeşitliliğinden dolayı izotropik malzemelere göre çok yaygındır. Kübik kristaller dışındaki hemen hemen tüm kristaller anizotropik olarak kabul edilir. Anizotropik kristallerin birçok kırılma indisi vardır. Bu nedenle, anizotropik kristaller kristallerin çift kırılma, optik aktivite, dikroizm ve dispersiyonunu etkiler. Bir kırılma, bir kristalin ışık geçirgenliğindeki fark olarak bilinir. Bu tür kristaller gibi kristaller, içinden geçen polarize ışık olduğunda döndürülür. Bu kristallere optik olarak aktif kristaller denir. İki farklı titreşimsel eksen boyunca elektromanyetik radyasyon absorbe etme yeteneği dikroizm olarak adlandırılır. Aynı kristal, farklı bir dalga boyundaki farklı kırılmalara sahip olduğunda, buna dispersiyon denir.

Bir malzemenin makroskobik ölçüde haddelemeden önce ve sonra tane oryantasyonları değişebilir. Bununla ilgili görsel aşağıda verilmiştir.

İzotropi ve Anizotropi Arasındaki Farklar

Kısaca izotropi ile anizotropi arasındaki farkları şöyle özetleyebiliriz.

İzotropik Malzemeler: Malzemenin belirli özellikleri atomik düzenlemeleri boyunca değişmez.

Anizotropik Malzemeler: Malzemenin özellikleri atomik düzenlemeleri boyunca değişir.

İzotropi ve Anizotropi Özellikleri

İzotropik Malzemeler: İzotropik malzemelerin özellikleri, yönden bağımsızdır.

Anizotropik Malzemeler: Anizotropik malzemelerin özellikleri yöne bağlıdır.

Örnekler

İzotropik Malzemeler: Kübik simetriye sahip kristaller ve camlar gibi amorf materyaller örneklerdir.

Anizotropik Malzemeler: Kübik kristaller (ahşap ve kompozit malzemeler dışındaki tüm kristaller) anizotropik malzemelerin örnekleridir.

Kırılma İndeksi

İzotropik Malzemeler: İzotropik materyaller tek bir kırılma indisine sahiptir.

Anizotropik Malzemeler: Anizotropik materyallerin birden fazla kırılma indisi vardır.

Karakteristik Özellikler

İzotropik Malzemeler: İzotropik kristaller, farklı kırılma indisleri nedeniyle çift kırılma, optik aktivite, dikroizm ve dispersiyon gibi özellikleri göstermez.

Anizotropik Malzemeler: Anizotropik kristaller, farklı kırılma indisleri nedeniyle çift kırılma, optik aktivite, dikroizm ve dağılım gösterirler.

Özet olarak

İzotropik ve anizotropik, malzemelerin atomik yönelimini, yapısını ve morfolojisini açıklamak için malzeme bilimi ve kristalografide yaygın olarak kullanılan iki terimdir. Kübik kristaller ve amorf malzemeler (örneğin camlar) gibi izotropik materyallerde, özellikler malzemenin yönü boyunca değişmez. Ahşap ve kompozitler gibi anizotropik malzemelerden, özellikler malzemenin yönleri boyunca değişir. Bu izotropik ve anizotropik arasındaki ana farktır.