ההבדל העיקרי בין אניזוטרופיה ואיזוטרופיה הוא שהאניזוטרופיה תלויה כיוונית ואילו איזוטרופיה היא בלתי תלויה כיוונית.
המילים איזוטרופיה ואנזיטרופיה שימושיות בתחומים שונים. לפי המקום שבו אנו משתמשים בו, המשמעות עשויה להיות שונה במקצת. עם זאת, הרעיון הבסיסי מאחורי שתי המילים הללו דומה ובלתי תלוי מהמקום בו אנו משתמשים בהן. מעל לכל, אנו משתמשים במונחים איזוטרופיים ואנזיטרופיה לעתים קרובות כדי לתאר תכונות של גופים מקרוסקופיים. שם, הם תלויים בקנה המידה של הגוף המקרוסקופי. לדוגמה, גביש אחד יכול להיות אנזוטרופי, אך כאשר גבישים רבים נמצאים יחד, הם יכולים להיות איזוטרופיים.
מהי אניסוטרופיה?
אניזוטרופיה היא התכונה להיות תלויה בכיוון. זה ההפך מאיזוטרופיה. שם, התכונות הנמדדות של חומר שונות בכיוונים שונים באניזוטרופיה. יתר על כן, נכסים אלה נופלים תחת שתי קטגוריות; תכונות פיזיקליות או מכניות כגון מוליכות וחוזק מתיחה או ספיגה. כמו כן, לנכס הזה יש משמעויות מעט שונות בנושאים שונים שבהם אנו משתמשים בו.
בדרך כלל, לנוזלים אין סדר במולקולות. עם זאת, נוזלים אנזוטרופיים הם נוזלים עם סדר מבני בניגוד לנוזלים נפוצים אחרים. החומרים המשקעים יכולים להיות בעלי אנזוטרופיה חשמלית, כאשר המוליכות החשמלית שונה מכיוון אחד לכיוון אחר. יתרה מכך, המינרלים היוצרים סלע הם אנזוטרופיים ביחס לתכונותיהם האופטיות.
איור 01: קריסטלים הם דוגמאות טובות לחומרים אניסוטרופיים
הכיוון של גרעינים של מולקולה שונה עם עוצמת השדה המגנטי המופעל בספקטרוסקופיה של NMR. במקרה זה, מערכות אניזוטרופיות מתייחסות למולקולות בעלות צפיפות אלקטרונים גבוהה. בגלל האפקט האניזוטרופי (במולקולות בעלות צפיפות אלקטרונים גבוהה), המולקולה מרגישה את השדה המגנטי המופעל בצורה שונה (לרוב פחות מהערך האמיתי); לכן, השינוי הכימי משתנה.
יתרה מכך, גם בספקטרוסקופיה של פלואורסצנטי, אנו משתמשים במדידה האניזוטרפית של קיטוב הקרינה כדי לקבוע את המבנים המולקולריים. יתר על כן, אניזוטרופיה היא מושג נפוץ ברפואה כאשר מדברים על הדמיית אולטרסאונד.
מהי איזוטרופיה?
המילה "איזוטרופיה" מתייחסת לאחידות. משמעות המילה עצמה היא "אחידות לכל הכיוונים.” כפי שנאמר במבוא, המשמעות עשויה להיות שונה מעט בהתאם לתחום הנושא. לדוגמה, כשמדברים על איזוטרופיה של חומר או מינרל, זה אומר שיש להם אותן תכונות בכל הכיוונים.
איור 02: תיאור שלב הקריסטל הנוזלי בהשוואה לאחרים. גבישים לא מסודרים הם איזוטריים.
יתר על כן, בתהליכים תעשייתיים, איזוטרופיה פירושה קצב זהה בכל השלבים ללא קשר לכיוון. שם, אנו אומרים שהמולקולות בעלות אנרגיה קינטית נעות באקראי לכל כיוון. לכן, בזמן נתון, יהיו הרבה מולקולות שנעות באותו כיוון. לפיכך, זה מראה איזוטרופיה. כמו כן, לחומרים בעלי תכונה זו יהיו אותן תכונות בכל הכיוונים (לדוגמה: מוצקים אמורפיים).לדוגמה, כאשר אנו מפעילים חום, אם מוצק מתרחב בצורה דומה, לכל הכיוונים, הוא חומר איזוטרופי.
מה ההבדל בין אניסוטרופיה לאיזוטרופיה?
אניזוטרופיה היא התכונה להיות תלויה בכיוון ואיזוטרופיה היא התכונה להיות בלתי תלויה בכיוון. זהו ההבדל העיקרי בין אניזוטרופיה לאיזוטרופיה. לכן, איזוטרופי פירושו בעל אותה תכונה בכל הכיוונים. אם תכונותיו של חומר שונות בכיוונים שונים, אנו קוראים לו כאניזוטרופי.
כעוד הבדל חשוב בין אניזוטרופיה ואיזוטרופיה, לחומרים אנזוטרופיים יש יותר ממקדם שבירה אחד בעוד שלחומרים איזוטריים יש מקדם שבירה בודד (היחס בין מהירות האור בוואקום למהירותו במדיום מוגדר הוא שבירה אינדקס).
סיכום – אניסוטרופיה לעומת איזוטרפיה
אנו משתמשים במונחים איזוטרופיה ואנזיטרופיה לעתים קרובות כדי לתאר תכונות של גופים מקרוסקופיים. לפיכך, ההבדל העיקרי בין אניזוטרופיה לאיזוטרופיה הוא שהאניזוטרופיה תלויה כיוונית ואילו איזוטרופיה היא בלתי תלויה כיוונית.
