Semnificația cuvântului "Anisotropie"
Anisotropia (din limba greacă. á niso - inegal și tr ó ros - direcția), dependența proprietăților fizice ale materiei (mecanică, termică, electrică, magnetică, optică) pe direcție (spre deosebire de izotropie - independența proprietăților din direcție). Exemple de placă A. mica se împarte ușor în frunze subțiri numai de-a lungul unui anumit plan (paralel cu acest plan, forțele de aderență dintre particulele de mică sunt cele mai mici); carnea este mai ușor de tăiat de-a lungul fibrelor, țesătura de bumbac este ușor ruptă de-a lungul firului (în aceste direcții, rezistența țesutului este cea mai mică).
Natural A. este caracteristica cea mai caracteristică a cristalelor. Tocmai pentru că vitezele de creștere ale cristalelor în diferite direcții sunt diferite, cristalele cresc sub formă de poliedru obișnuite: prisme hexagonale de cuarț. cuburi de sare de rocă, cristale octogonale de diamant. diverse, dar întotdeauna hexagonale, asteriscuri de fulgi de zăpadă. Cu toate acestea, nu toate proprietățile cristalelor sunt anisotropice. Densitatea și căldura specifică pentru toate cristalele nu depind de direcție. A. Proprietățile fizice rămase ale cristalelor sunt strâns legate de simetria lor și se manifestă cu atât mai puternic cu cât este mai mică simetria cristalelor.
Atunci când mingea este încălzită dintr-o substanță izotropă, aceasta se extinde uniform în toate direcțiile, adică rămâne o sferă. Bilele de cristal își vor schimba forma atunci când sunt încălzite, de exemplu se vor transforma într-un elipsoid (Figura 1a). Se poate întâmpla ca atunci când se încălzește balonul se va extinde într-o direcție și se va contracta în cealaltă (transversal față de prima, Figura 1b). Coeficienții de temperatură ai dilatării liniare de-a lungul axei principale a simetriei cristalului (a //) și perpendicular pe această axă (a ^) sunt diferite în magnitudine și semn.
Tabelul 1. - Coeficienții de temperatură ai dilatării liniare a unor cristale de-a lungul axei principale de simetrie a cristalului și în direcția perpendiculară pe acesta
Când lumina se propagă în cristale transparente (cu excepția cu rețea cristalină cubică), lumina este supus dubla refracție și polarizată diferit în diferite direcții (A. optică). In cristale cu un Grile hexagonale, trigonale și tetragonale (de exemplu, un cristal de cuarț, calcit și rubin) birefrigență maximă într-o direcție perpendiculară pe axa principală de simetrie și offline de-a lungul acestei axe. Viteza de propagare a luminii într-un cristal v sau indicele de refracție al unui cristal n sunt diferite în direcții diferite. De exemplu, calcit lumină vizibilă indicii de refracție a lungul axei de simetrie n // și perpendicular n ^ sunt egale: n // = 1,64 și n ^ = 1,58; pentru cuarț: nj = 1,53, n ^ = 1,54.
Mechanical A este diferența în proprietățile mecanice - rezistență, duritate, vâscozitate, elasticitate - în direcții diferite. Elasticitatea cantitativă A este estimată din diferența maximă în modulul elastic. Astfel, pentru metale policristaline cu raportul rețea cubică a modulului de elasticitate de-a lungul marginilor și de-a lungul diagonalelor cub este egal cu 2,5 fier, 3.85 pentru a conduce la beta-alamă 8.7. Ciclurile unice cubice sunt caracterizate prin trei valori principale ale modulelor elastice (Tabelul 3).
Tabelul 3. - Valorile principale ale modulelor elastice ale unor cristale cubice
Pentru cristale de o structură mai complexă (simetrie de jos) O descriere completă a proprietăților elastice necesită cunoașterea și mai mare număr de valori (componente) moduli elastice în direcții diferite, cum ar fi zinc sau cadmiu - 5, și pentru triglicinei sau acid tartric - 13 componente, diferite în mărime și un semn. Pentru proprietățile magnetice, vedeți mai mult în articolul Anisotropia magnetică.
Proprietățile matematice anizotropice ale cristalelor sunt caracterizate prin vectori și tensori. în contrast cu proprietățile izotropice (de exemplu densitatea), care sunt descrise prin cantități scalare. De exemplu, coeficientul efectului piroelectric (vezi Pyroelectricity) este un vector. Rezistență electrică, constantă dielectrică. permeabilitate și conductivitate termică - tensori coeficientului rang al efectului piezoelectric (vezi Piezoelectricitatea.) - al treilea rang tensor, elasticitate - al patrulea rang tensoriale. A. Grafic reprezentat cu ajutorul suprafețelor indicative (indicatoare): dintr-un punct în toate direcțiile segmentele se potrivesc cu o constantă în această direcție. Capetele acestor segmente formează o suprafață index (Figura 2-5).
Materiale policristaline (metale, aliaje) constând dintr-o multitudine de granule de cristal (cristalite) arbitrar orientate în general izotrop sau aproape izotrope. Proprietățile A. ale materialului policristalin este prezentat, în cazul în care rezultatul prelucrării (recoacere, rulare și m. P.) Este creată orientarea preferențială a cristalitelor individuale în orice direcție (textură). Astfel, atunci când laminate din oțel boabe de tablă orientată în direcția de laminare, rezultând într-o A. (în principal, proprietăți mecanice), de exemplu laminate rezistență din oțel randament, duritate, alungire la rupere, de-a lungul și transversal pe direcția de laminare diferă cu 15-20% (până la 65%).
Cauza A naturală este aranjamentul ordonat al particulelor în cristale, în care distanța dintre particulele adiacente și, în consecință, rezistența legăturii dintre ele, sunt diferite în direcții diferite (vezi Crystals). De asemenea, poate fi cauzată de asimetrie și de o anumită orientare a moleculelor. Aceasta explică natura naturală a anumitor lichide, în special a cristalelor lichide. În cel de-al doilea, se observă birefringența luminii, deși majoritatea celorlalte proprietăți sunt izotropice, ca în cazul lichidelor obișnuite.
A se observă și în anumite substanțe necristaline, în care există o textura naturală sau artificială (lemn, etc.). De exemplu, placajul sau lemnul presat datorită structurii stratificate poate avea proprietăți piezoelectrice, cum ar fi cristalele. Combinând fibre de sticlă cu material plastic, este posibil să se obțină un material foaie anizotrope cu o rezistență la rupere de 100 kgf / mm 2. Artificial AA poate fi de asemenea preparate prin crearea unei distribuții predeterminate de tensiuni mecanice în materialul inițial izotrop. De exemplu, la temperarea sticlei este posibil să se obțină în el A, ceea ce implică întărirea sticlei.
A. optice artificiale are loc in cristale si medii izotrope sub influența unui câmp electric (vezi fig. Efect optică, în cristale, efectul Kerr în fluidele corpului), câmpul magnetic (efect vezi Fig. Cotton-Mouton), acțiunea mecanică (vezi. Fotoelasticitate).
MP Shaskolskaya.
A. este, de asemenea, răspândită în viața sălbatică. Optic A. se găsește în anumite țesuturi ale animalelor (mușchi, oase). Astfel, miofibrilele de fibre musculare transversal striate cu microscopie par să fie formate din zone luminoase și întunecate. Într-un studiu în lumină polarizată, aceste discuri întunecate, cum ar fi mușchii netede și unele structuri ale țesutului osos, prezintă birefringență, adică sunt anisotropice.
În botanica A. este capacitatea diferitelor organe ale aceleiași plante de a lua diferite poziții sub aceleași influențe ale factorilor de mediu. De exemplu, în iluminarea unilaterală, vârfurile lăstarilor se îndoaie de lumină, iar lamelele sunt așezate perpendicular pe direcția razelor.
REFERINȚE Bokii, G. G. Flint, E. Ye. E. Shubnikov, A. V. Fundamentals of Crystallography, M.-L. 1940 Nay J. Proprietățile fizice ale cristalelor. per. din engleză, 2 ed. M. 1967; Materiale compozite fibroase, trans. de la engleză, M. 1967; R. Ditchburn, Physical Optics, Per. de la engleză, M. 1965.
Fig. 1. Schimbarea formei sferei cristaline (linia punctată) atunci când este încălzită.
Fig. 4. Secțiunile transversale ale suprafeței modulului de torsiune (a) și modulul Young (b) al unui cristal de cuarț; secțiunea transversală a suprafeței coeficientului piezoelectric în cuarț (c).
Fig. 3. Secțiuni transversale ale suprafețelor coeficienților de elasticitate ai cristalului de sare Rochelle.
Fig. 5. Suprafața rezistenței la tracțiune a unui cristal de sare de rocă.
Fig. 2. Secțiunea transversală a suprafeței de viteză a undelor elastice ale unui cristal de bromură de potasiu.
Marea enciclopedie sovietică M. "Enciclopedia sovietică", 1969-1978
Citiți și în TSB:
Materiale anizotropice sunt materiale anizotrope, materiale diferite (magnetice etc. mecanice, optice,) Proprietăți inegale în direcții diferite (a se vedea. anizotropia). Ele aparțin AM.
Regatul Ani Regatul Ani, statul feudal armean (anii 60 ai secolului al IX-lea - 1045) cu capitalul său în Ani (din 961). A apărut ca urmare a unirii Armeniei de Bagratide și a răsturnării puterii arabe.
Anikst Alexander Abramovici Anikst Alexander Abramovici (născut la 16.7.1910, Zurich), critic literar sovietic rus, critic de teatru. Membru al CPSU din 1942. Doctor of Arts (1963). Publicat din 1930. Lucrările lui A. sunt dedicate Estului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: