Mineraalit määritellään yleensä kiinteäksi yhdisteeksi tai yhdisteiden seokseksi, joilla on selkeä ero niissä olevien koostumusten tyypin mukaan. Näiden mineraalien ominaisuudet määritellään myös niiden sisältämän koostumuksen perusteella.
Isotrooppinen ja anisotrooppinen ovat kaksi sellaista ominaisuutta, joita käytetään määrittelemään mineraalien rakenne tai koostumus. Näitä ominaisuuksia käytetään myös näiden mineraalien muiden ominaisuuksien perustan määrittelemiseen. Joten mineraalien ominaisuuksien tuntemiseksi on välttämätöntä pystyä erottamaan isotrooppinen ja anisotrooppinen ominaisuus.
Isotrooppinen vs anisotrooppinen
Ero isotrooppisen ja anisotrooppisen välillä on se, että isotrooppisilla ominaisuuksilla on muuttumattomat ominaisuudet ja sama koostumus koko mineraalikiteessä. Sitä vastoin anisotrooppisilla on vaihtelevia ominaisuuksia, jotka eroavat suunnan ja ulottuvuuden mukaan. Niillä on myös erilaisia koostumuksia.
Isotrooppinen on mineraalikide, jolla on samat ja muuttumattomat ominaisuudet koko materiaalissa. Tämä johtuu siitä, että niillä on sama koostumus kauttaaltaan eivätkä ne ole suunnasta riippuvaisia.
Anisotrooppinen on mineraalikide, jolla on erilaisia ominaisuuksia mineraalin pinnan eri suuntiin. Erilaiset ominaisuudet johtuvat koostumuksen eroista. Tällaisten mineraalien ominaisuudet ovat suunnasta riippuvaisia. Niillä on ominaisuuksia, kuten kaksinkertainen taittuminen.
Isotrooppisen ja anisotrooppisen vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Isotrooppinen | Anisotrooppinen |
| Merkitys | Kiteet, joilla on muuttumattomia ominaisuuksia. | Ne ovat kiteitä, joilla on erilaisia ominaisuuksia eri suuntiin |
| Riippuvuus | Se on riippumaton kiteiden suunnasta ja ulottuvuudesta, ja siksi sillä on yhdenmukaiset ominaisuudet kauttaaltaan. | Se on suunnasta ulottuvuudesta riippuvainen ja siksi ominaisuudet vaihtelevat suunnan ja ulottuvuuden mukaan. |
| Kevyt | Koska niiden koostumus on sama, valo ei kulje näiden mineraalien läpi. | Koostumuseroista johtuen valo/auringonvalo pääsee helposti näiden mineraalien läpi. |
| Kemiallinen sidos | Niillä on yhtenäinen ja tasainen kemiallinen sidos kaikkialla mineraalikiteessä. | Niissä on epäjohdonmukainen ja erilainen kemiallinen sidos mineraalikiteen jokaisessa suunnassa. |
| Kaksinkertainen taittuminen | Niillä ei ole kaksinkertaista taittumista, ja niillä on vain yksi taitekerroin koko mineraalissa. | Näillä kiteillä on kaksinkertainen taite, ja niillä on erilainen taitekerroin jokaiselle suunnalle. |
| Valonnopeus | Valon nopeus on tasainen koko isotrooppisessa kiteessä. | Valon nopeus on erilainen kuhunkin suuntaan ja riippuu myös kyseisen suunnan taitekertoimesta. |
Mikä on isotrooppinen?
Isotrooppiset kiteet ovat mineraalikiteitä, joilla on sama koostumus ja muuttumattomat ominaisuudet kaikkialla. Isotrooppisen mineraalin ominaisuudet eivät siis ole riippuvaisia suunnasta ja ulottuvuudesta.
Tämä johtuu siitä, että kemiallinen sidos on tasainen koko mineraalikiteessä, koska niillä on sama koostumus. Koska valo ei pääse tunkeutumaan näiden mineraalien läpi, ne näyttävät tummilta, kun niissä näkyy valoa.
Sana "isotrooppinen" on kreikkalaista alkuperää. Se sai alkunsa kahdesta kreikkalaisesta sanasta "iso", joka tarkoittaa yhtäläistä, ja "trooppinen" tarkoittaa suuntaa. Tästä voidaan siis päätellä, että isotrooppinen tarkoittaa yhtäläistä kaikkiin suuntiin.
Isotrooppisia materiaaleja käytetään monilla teollisuudenaloilla. Niitä löytyy pääasiassa matematiikkaan, fysiikkaan, biologiaan ja kemiaan liittyviltä aloilta.
Mikä on anisotrooppinen?
Anisotrooppiset kiteet ovat mineraalimateriaaleja, joilla on vaihteleva ja epätasainen koostumus ja ominaisuudet. Joten anisotrooppisten mineraalien ominaisuudet ovat suunnasta riippuvaisia.
Anisotrooppisilla materiaaleilla on myös epätasainen ja vaihteleva kemiallinen sitoutuminen joka suuntaan, koska ominaisuudet vaihtelevat suunnan mukaan. Valo tunkeutuu helposti tämän materiaalin läpi ja siksi ne näyttävät vaaleilta, kun niihin kohdistetaan valoa.
Sanalla "anisotrooppinen" on myös kreikkalainen alkuperä. Se sai alkunsa kahdesta sanasta 'an', joka tarkoittaa vastakohtaa ja 'isotrooppinen', joka tarkoittaa tasa-arvoista kaikkiin suuntiin. Joten tästä voidaan päätellä, että anisotrooppinen tarkoittaa erilaista kaikkiin suuntiin, koska se on isotrooppisen vastakohta.
Anisotrooppisilla materiaaleilla on useita ominaisuuksia, joita isotrooppisilla materiaaleilla ei ole. Jotkut ovat kaksoistaittuminen, dikroismi, optinen aktiivisuus jne. Tämä johtuu siitä, että niillä on erilaiset taitekertoimet eri suuntiin. Niitä käytetään myös vastaavilla aloilla isotrooppisina materiaaleina.
Tärkeimmät erot isotrooppisen ja anisotrooppisen välillä
- Isotrooppiset kiteet ovat niitä, joilla on muuttumattomat ja samat ominaisuudet koko materiaalissa. Sitä vastoin anisotrooppinen on päinvastoin. Tällä mineraalilla on erilaisia ominaisuuksia eri suuntiin. Tämä on tärkein ero näiden kahden mineraalin välillä.
- Isotrooppiset mineraalit ovat riippumattomia kiteiden suunnasta ja koosta, ja siksi niillä on yhdenmukaiset ominaisuudet kaikkialla. Toisaalta anisotrooppiset materiaalit ovat suuntamittariippuvaisia ja tästä syntyy erilaisia ominaisuuksia mineraalikiteen eri suunnissa ja mitoissa.
- Valon tunkeutuminen on myös erilainen molemmilla mineraalikiteillä. Valo, mukaan lukien auringonvalo, ei voi tunkeutua isotrooppisen mineraalikiteen läpi. Koska niillä on samat ominaisuudet eivätkä ne eroa koostumuksesta, ne eivät päästä valoa tunkeutumaan. Mutta anisotrooppisen mineraalin tapauksessa auringonvalo/valo voi tunkeutua sen läpi helposti.
- Myös näiden kahden mineraalin kemiallisella sidoksella on selvä ero. Isotrooppisilla mineraaleilla on johdonmukainen ja tasainen sidos kaikkialla, koska niillä on sama koostumus kaikkialla materiaalissa. Toisaalta anisotrooppisen mineraalin osoittama kemiallinen sidos on epäjohdonmukainen ja epätasainen. Ne eroavat anisotrooppisen mineraalin eri koostumuksista.
- Isotrooppisilla mineraalikiteillä on yksi taitekerroin. Tämä johtuu mineraalin yhtenäisestä koostumuksesta. Tämä tarkoittaa myös sitä, että isotrooppisilla mineraaleilla ei voi olla kaksinkertaisen taittumisen ominaisuutta. Mutta anisotrooppisella mineraalilla on monia taitekertoimia. Nämä taitekertoimet riippuvat mineraalin koostumuksesta ja suunnasta. Tämä johtaa myös siihen, että anisotrooppiset mineraalit pystyvät osoittamaan kaksinkertaisen taittumisen.
- Valon nopeus/nopeus väliaineessa on aina riippuvainen materiaalin taitekertoimesta. Joten tämän mukaan valon nopeus isotrooppisessa mineraalissa on vakio kauttaaltaan. Sen sijaan valon nopeus anisotrooppisessa mineraalissa eroaa suunnan taitekertoimen erosta.
Johtopäätös
Termit "isotrooppinen" ja "anisotrooppinen" ovat merkitykseltään vastakkaisia. Isotrooppisilla mineraaleilla on sama koostumus ja ominaisuudet, kun taas anisotrooppisten mineraalien ominaisuudet vaihtelevat suunnan mukaan. Anisotrooppisilla materiaaleilla on erilaiset taitekertoimet eri suuntiin johtuen niiden useista ominaisuuksista, joita isotrooppiset materiaalit eivät osoita.
