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各向异性

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WMAP所测得宇宙微波背景辐射下之(极小的)非均向性

各向异性(英语:Anisotropy),或作异向性非均向性,与各向同性相反,指物体的全部或部分物理、化学等性质随方向的不同而有所变化的特性,例如石墨单晶的电导率在不同方向的差异可达数千倍,又如天文学上,宇宙微波背景辐射亦拥有些微的非均向性。许多的物理量都具有非均向性,如弹性模量电导率、在中的溶解速度等。[1]

不同领域的运用

物理学

各向异性可分为:

  • 磁性各向异性
  • 电性各向异性
  • 光学各向异性
  • 结构各向异性

地质学

在地球物理的研究领域常常使用的是地震波的非均向性,意指地震波在不同方向传递的波速不同。造成此现象的原因是岩石的组成矿物本身就是不具有均向性的[注 1],而且大部分的造岩矿物都具有此现象,例如石英长石橄榄石。当地震波传递经过此种晶体时,会造成垂直方向振动的波与水平方向振动的波波速不同,当地震波抵达测站后,测站会量到两个不同方向振动的波抵达之时间差。借由量测时间差,就可以推知地球内部矿物的分布情况。

另外在矿藏探勘中,也常用到利用每个岩层之间,电阻率的非均向性[注 2]来建构地底的结构,进而探知矿藏或油气的分布。

材料科学

木材、竹子等都具有各向异性的特点。

晶体的各向异性:同一晶体的不同方向上具有不同的性能

注释

  1. ^ 实际上,唯一具有均向性的晶系等轴晶系
  2. ^ 例如平行岩层走向与垂直岩层走向所量到的电阻率不一样

参考文献

  1. ^ Smoot G. F.; Gorenstein M. V. & Muller R. A. Detection of Anisotropy in the Cosmic Blackbody Radiation (PDF). Lawrence Berkeley Laboratory and Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley. 5 October 1977 [15 September 2013]. (原始内容存档 (PDF)于2022-02-06).