Anisotropie

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Anisotropie (von griechisch ἀν- Alpha privativum un-; griechisch ἴσος isos gleich; und griechisch τρόπος tropos Drehung, Richtung) bezeichnet die Richtungsabhängigkeit einer Eigenschaft oder eines Vorgangs. Anisotropie ist das Gegenteil von Isotropie. Der Begriff wird in diesem Sinn in der Physik (z. B. Strahlung, Magnetismus, Ausbreitungsgeschwindigkeit von Erdbebenwellen), Materialwissenschaft, Kristallographie und Mathematik auf jeweils unterschiedliche Eigenschaften der betrachteten Systeme angewandt.

Beispiele

  • Die Strahlung der Sonne ist isotrop, die eines Lasers anisotrop.
  • gerichtete Anordnung der Kristallite in Metall (Textur): Daraus ergibt sich eine Anisotropie der elastischen und plastischen Verformbarkeit.
  • Die Doppelbrechung (Optik) beruht auf einer Anisotropie der Brechzahl.
  • Flüssigkristalle sind anisotrope Flüssigkeiten.
  • Ein Element x eines Bilinearraumes (V, b) heißt anisotrop, wenn die Gleichung b(x, x) = 0 nicht gilt.
  • Die Elastizität von Werkstoffen ist im Allgemeinen anisotrop. Dies wird mit den Elastizitätsgesetzen beschrieben. Die bekanntesten anisotropen Elastizitätsgesetze sind das triklin anisotrope, das orthotrope und das transversal isotrope Elastizitätsgesetz.
    Beispiele: glas- und kohlefaserverstärkte Kunststoffe (GFK und CFK) und verstreckte Kunststoffe haben ein richtungsabhängiges Elastizitätsgesetz.
  • Anisotropes Ätzen von Halbleitern ermöglicht eine genauere Steuerung des Materialabtrags. Hierzu werden Ätzmittel verwendet, die in bestimmten Richtungen des Kristallgitters bevorzugt arbeiten.
  • Alle Kristalle (und damit auch Minerale) sind bei einigen Eigenschaften anisotrop.[1]
  • Nach dem Neumannschen Prinzip sind kubische Kristalle isotrop hinsichtlich Eigenschaften, die im allgemeinen Fall durch Tensoren 2. Ordnung beschrieben werden (z.B. Leitfähigkeit, Brechungsindex). [2]
  • Fluoreszenz kann zu einem gewissen Maße anisotrop sein, d.h. die austretende Fluoreszenzstrahlung ist in diesen Fällen bezüglich ihrer Schwingungsebene nicht gleichmäßig verteilt (siehe Fluoreszenzanisotropie).
  • In der Zellbiologie wird die gleichmäßige Vergrößerung einer Zelle nach der Cytokinese als isotrop bezeichnet; wenn sie in einer Richtung verstärkt abläuft (also Streckungswachstum der Zelle) nennt man sie anisotrop.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Will Kleber, Hans-Joachim Bautsch, Joachim Bohm (1990): Einführung in die Kristallographie. Verlag Technik. ISBN 3-341-00479-3, Seiten 14f
  2. A. Putnis (1992) Introduction to mineral sciences, Cambridge University Press, Seite 25

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