Физическая энциклопедия - анизотропия

(от греч. anisos неравный и tropos направление), зависимость физ. св-в (механич., оптич., магн., электрич. и т. д.) в-ва от направления. Естеств. А.характерная особенность кристаллов; напр.. пластинка слюды легко расщепляется на тонкие листочки только вдоль оп Рис. 1. Сечения координатными плоскостями указат. поверхностей (оси x1 x2, x3) коэфф. растяжения (внутр. поверхность) и коэфф. кручения (внеш. поверхность) кристалла сегнетовой соли. редел. плоскости (параллельно этой плоскости силы сцепления между ч-цами слюды наименьшие). Не анизотропны, т. е. не зависят от направления, лишь немногие св-ва кристаллов, напр. плотность и уд. теплоёмкость. А. физ. св-в кристалла тесно связана с их симметрией и проявляется тем сильнее, чем ниже симметрия кристаллов. Рис. 2. Сечения указат. поверхностей модуля сдвига (а), модуля Юнга (б) и пьезоэлектрич. коэффициента (в) кристалла кварца. Напр., при распространении света в прозрачных кристаллах (кроме кристаллов с кубич. решёткой) свет испытывает двойное лучепреломление и поляризуется различно в разных направлениях. При этом в кристаллах с гексагональной, тригональной и тетрагональной структурами (кварц, рубин, кальцит) двойное лучепреломление максимально в направлении, перпендикулярном к гл. оси симметрии и отсутствует вдоль этой оси (см. КРИСТАЛЛООПТИКА). А. многих св-в кристалла, напр. коэфф. линейного теплового расширения а, электропроводности, упругих св-в, характеризуют значениями соответствующих констант вдоль гл.

оси симметрии (индекс ||) и перпендикулярно ей (+). Табл. 1. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ НЕКОТОРЫХ КРИСТАЛЛОВ А. упругих св-в оценивают по гл. значениям модулей упругости (см. табл. 2). Табл. 2. ГЛАВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ НЕКОТОРЫХ КУБИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ ВДОЛЬ ТРЁХ РЁБЕР КУБА, 1011 дин/см2 Для кристаллов более низкой симметрии полное описание упругих св-в требует знания большего числа компонент модулей упругости по разным направлениям, напр.

для цинка или кадмия пяти, а для триглицинсульфата или винной кислоты тринадцати компонент, разл. по величине и знаку. Об А. магн. св-в см. в ст. (см. МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ). Математически анизотропные св-ва кристаллов характеризуются векторами и тензорами. Напр., коэфф. пироэлектрич. эффекта (см. ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСТВО) вектор; электрич.

сопротивление, диэлектрич. и магн. проницаемости, теплопроводность тензоры 2-го ранга; коэфф. пьезоэлектрич. эффекта (см. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСТВО) тензор 3-го ранга; модули упругости тензоры 4-го ранга. Графически А. изображают с помощью указательных поверхностей (индикатрис, рис. 1,2). Причина А. кристаллов упорядоченное расположение в них ч-ц. А. нек-рых жидкостей, особенно жидких кристаллов, объясняется асимметрией и определ. ориентацией молекул. оликрист. материалы в целом изотропны. А. св-в в них проявляется, если в результате обработки (отжига, прокатки и т. п.) в них создана текстура. Так, при прокатке листовой стали зёрна металла ориентируются в направлении прокатки, в результате чего возникает А. (гл. обр. механич. св-в). А. наблюдается также и в некрист. в-вах, у к-рых существует естеств. (древесина и др.) или искусств. текстура. Напр., при закалке стекла можно получить А., к-рая влечёт за собой его упрочнение. Искусственная оптич. А. возникает в кристаллах и в изотропных средах под действием электрич, поля (см. ПОККЕЛЬСА ЭФФЕКТ,КЕРРА ЭФФЕКТ), магн. поля (см. КОТТОНА МУТОНА ЭФФЕКТ), механич. воздействия (см. ФОТОУПРУГОСТЬ). .