主要区别 – 各向同性与各向异性

各向同性和各向异性是广泛用于解释材料科学中的材料特性和基本晶体学中的晶体形态的两个重要术语。在某些材料（如晶体）中，原子的方向非常重要，因为它会影响它们的物理和机械性能。根据原子的取向，材料大致分为两类：各向同性材料和各向异性材料。各向同性和各向异性之间的主要区别在于 各向同性材料的性质在各个方向上都相同， 然而 在各向异性材料中，属性与方向有关。

这篇文章看，

1.什么是各向同性 – 定义、属性、示例 2.什么是各向异性 – 定义、属性、示例 3、各向同性和各向异性有什么区别

什么是各向同性

如果材料的特性（机械、物理、热和电特性）不随不同的晶体取向而改变，或者换句话说，这些特性与方向无关，则该材料称为各向同性。各向同性晶体在所有方向上都具有一个折射率。具有立方对称性的晶体和玻璃等非晶材料被视为各向同性材料。立方晶体的例子包括岩盐和氯化钠。然而，并非立方晶体的所有特性都是各向同性的。通常，立方晶体在其导电性和热电效应方面是各向同性的。然而，立方晶体的弹性特性如刚度、剪切和体积模量不是方向无关的。各向同性晶体常用于窗户和透镜。植物细胞壁被认为是各向同性的，因为它们在任何地方或多或少都相同。

图 01：玻璃是各向同性材料的一个例子。

什么是各向异性

术语各向异性用于指具有依赖于方向的原子排列的材料；换句话说，物理特性沿材料内的不同方向变化。通常，由于原子取向的巨大变化，各向异性材料在自然界中比各向同性材料更常见。除了立方晶体，几乎所有的晶体都被认为是各向异性的。各向异性晶体具有许多折射率。因此，各向异性晶体会影响晶体的双折射、光学活性、二色性和色散。双折射被称为晶体透光率的差异。某些晶体（如石英）在偏振光通过它们时会旋转。这种晶体称为光学活性晶体。沿两个不同的振动轴吸收电磁辐射的能力称为 二色性.当同一晶体对不同波长的光有不同的折射时，称为色散。各向异性晶体用于许多光学应用，如偏振器、光学波片、楔形等。木材和复合材料是各向异性材料的常见例子。在植物细胞中，由于细胞内细胞器的存在，内部或细胞质被认为是各向异性的。

图 02：木材是各向异性材料的一个例子。

各向同性和各向异性之间的区别

定义

各向同性材料： 材料的某些特性不会随着其原子排列而改变

各向异性材料： 材料的性质随其原子排列而变化。

特性

各向同性材料： 各向同性材料的特性与方向无关。

各向异性材料： 各向异性材料的特性与方向有关。

例子

各向同性材料： 具有立方对称性的晶体和无定形材料（如玻璃）就是例子。

各向异性材料： 除了立方晶体、木材和复合材料之外的所有晶体都是各向异性材料的例子。

RI指数

各向同性材料： 各向同性材料具有单一的折射率。

各向异性材料： 各向异性材料具有不止一种折射率。

特征

各向同性材料： 由于不同的折射率，各向同性晶体不显示双折射、光学活性、二色性和色散等特性。

各向异性材料： 由于不同的折射率，各向异性晶体表现出双折射、光学活性、二色性和色散。

在光领域的应用

各向同性材料： 各向同性晶体用于窗户和透镜。

各向异性材料： 各向异性晶体用于偏振器、光波片和楔形片。

概括

各向同性和各向异性是材料科学和晶体学中广泛使用的两个术语，用于解释材料的原子取向、结构和形态。在各向同性材料中，例如立方晶体和无定形材料（例如：玻璃），其属性不会沿材料方向发生变化。在各向异性材料（例如木材和复合材料）中，属性会随着材料的方向而变化。这是各向同性和各向异性之间的主要区别。

参考文献：1。 Hammond, C., & Hammond, C. (2009)。晶体学和衍射的基础知识（第 12 卷）。牛津：牛津大学 Press.2。 Furukawa, Y., & Nakajima, K. (2001)。晶体生长研究进展。爱思唯尔.3. Bell, S. 和 Morris, K.（2009 年）。显微镜简介。 CRC Press.4。 Sivasankar, B. (2008)。工程化学（第 499 页）。新德里：塔塔麦格劳希尔。

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