همسان‌گردی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

خاصیتی را همسانگرد یا ایزوتروپ می‌نامیم که اندازه‌گیری آن در هر جهت فضایی به نتیجه‌ای یکسان منجر شود. یعنی اگر آن خاصیت را رو به سمت خاصی از فضا اندازه‌گیری کنیم، همان نتیجه‌ای را بگیریم که همان خاصیت را رو به سمت دیگری اندازه گرفته باشیم. به زبان فنی‌تر (به زبان نظریه گروه‌ها)، یک خاصیت همسانگرد نسبت به گروه دوران‌های فضایی تقارن دارد.

ریاضیات[ویرایش]

در ریاضیات، ایزوتروپی چند معنی متفاوت دارد:

Isotropic manifolds[ویرایش]

منیفولد یه ایزوتروپ است اگر هندسه ی روی منیفولد بدون توجه به مسیر یکسان باشد. یک مفهوم مشابه،فضای همگن است.

فرم درجه دوم ایزوتروپیک[ویرایش]

فرم درجه دوم q هنگامی ایزوتروپیک است که یک بردار غیر صفر به طور q(v)=0 وجود داشته باشد. چنین برداری بردار ایزوتروپیک یا بردار پوچ است. در هندسه ی پیچیده، یک خط از مبدا به سمت بردار ایزوتروپیک یک 'خط ایزوتروپیک' است.

مختصات ایزوتروپیک[ویرایش]

مختصات ایزوتروپیک، مختصات روی نمودار ایزوتروپیک برای منیفولد های لورنتزی است.

گروه ایزوتروپی[ویرایش]

گروه ایزوتروپی گروهی از ایومورفیزم ها از هر جسمی به خود در یک گروه است. [۱] نمایندگی ایزوتروپی یک نمایندگی از یک گروه ایزوتروپی است.

موقعیت ایزوتروپی[ویرایش]

اگر ماتریس کواریانس بردار هویت باشد، توزیع احتمال در فضای بردار در موقعیت ایزوتروپیک قرار دارد.

میدان بردار ایزوتروپی[ویرایش]

میدان بردار که توسط یک منبع نقطه تولید میشود هنگامی ایزوتروپیک است که برای هر همسایگی کروی در مرکز منبع نقطه، مقدار بردار مشخص شده توسط هر نقطه تحت تغییر جهت قرار نگیرد. برای مثال، نور ستاره ایزوتروپیک به نظر میرسد.

فیزیک[ویرایش]

مکانیک کوانتوم یا فیزیک ذرات[ویرایش]

هنگامی که یک ذره بدون چرخش پوسیده میشود، توزیع پوسیدگی حاصل باید بدون توجه به فیزیک جزئیات پوسیدگی ها، در در قاب بقیه ذرات در حال فروپاشی ایزوتروپی باشد. این امر از عدم تغییر چرخشی Hamiltonian ناشی میشود که برای یک پتانسیل متقارن کروی تضمین میشود. تئوری جنبشی گاز ها نیز مثالی از ایزوتروپی است. فرض شده که مولکول ها در چهت های تصادفی حرکت میکنند در نتیجه احتمال حرکت هر مولکول در هر جهت مساوی است. بنابراین وقتی مولکول های زیادی در گاز وجود داشته باشند، به احتمال زیاد تعداد بسیار مشابهی وجود دارد که در یک جهت حرکت میکنند و هرکدام از دیگری ایزوتروپی تقریبی را نشان میدهند.

دینامیک سیال[ویرایش]

در صورت عدم وجود directional preference (به عنوان مثال در تلاطم سه بعدی کاملا توسعه یافته) جریان سیال ایزوتروپیک است. نمونه ای از anisotropy در جریاناتی با تراکم زمینه است زیرا گرانش فقط در یک جهت کار میکند. سطح آشکار جدا کننده دو مایع ایزوتروپیک متفاوت به عنوان ایزوتروپ شناخته میشود.

انبساط حرارتی[ویرایش]

در صورتی که انبساط جامد در تمام جهات هنگامی که انرژی گرمایی به جامد ارائه میشود تامین شود، جامد ایزوتروپی گفته میشود.

الکترومغناطیس[ویرایش]

یک محیط ایزوتروپیک یکی از مواردی است که توان پذیری، ε ، نفوذ پذیری، μ، از محیط در همه جهات محیط یکنواخت است، ساده ترین حالت فضای ازاد.

نوری[ویرایش]

ایزوتروپی نوری به معنی داشتن نوری یکسان در همه جهات است. اگر انعکاس یا انتقال ماکروسکوپی محاسبه شود، انعکاس یا انتقال فردی دامنه ها برای نمونه های میکرو ناهمگن به طور متوسط است. این را میتوان به سادگی با بررسی به عنوان مثال یک ماده پلی کریستالی در زیر میکروسکوپ قطبی با عبور از قطب بندی ها تایید کرد: اگر بلور ها از حد تفکیک بزرگتر باشند، قابل مشاهده خواهند بود. در غیر این صورت، برای نمونه های میکرو همگن (دامنه های کوچکتر از حد تفکیک)، این تانسور دی الکتریک است که کاهش می یابد.[۲]

کیهان شناسی[ویرایش]

تئوری بیگ بنگ در مورد تکامل جهان قابل مشاهده فرض میکند که فضا یکنواخت است.[۳] همچنین فرض میکند فضا یکدست است. این دو فرض در کنار هم به عنوان اصل کیهان شناسی شناخته میشوند. از سال 2006 ، مشاهدات نشان می دهد که در مقیاس های مسافت بسیار بزرگتر از کهکشان ها، خوشه های کهکشان از ویژگی های 'عالی' هستند. اما در مقایسه با به اصطلاح سناریو های چند وجهی کوچک هستند. در اینجا همگن به معنای این است که جهان در همه جا یکسان است (مکان مطلوبی وجود ندارد) و ایزوتروپیک به معنای عدم وجود جهت مطلوب است.

این دانه شن و ماسه ساخته شده از شیشه آتشفشانی ایزوتروپیک است و بنابراین ، هنگامی که بین فیلترهای قطبش روی میکروسکوپ پتروگرافی چرخانده می شود ، خاموش می مانند.

علم مواد[ویرایش]

در مطالعه خواص مکانیکی مواد، از زوتروپیک به معنی داشتن مقادیر یکسان یک خاصیت در همه جهات است. از این تعریف در زمین شناسی و کانی شناسی نیز استفاده می شود. شیشه ها و فلزات نمونه هایی از مواد ایزوتروپیک هستند. [۴] مواد anisotropic متداول شامل چوب است، زیرا خواص مواد آن موازی و عمود بر دانه و سنگ های لایه ای مانند تخته سمگ متفاوت است.

مواد ایزوتروپیک از انجا که شکل گیری آن ها راحت تر است و پیش بینی رفتار آن ها اسان تر است، پر استفاده هستند. مواد anisotropic میتوان متناسب با نیرو هایی که انتظار میرود جسمی تجربه کند تنظیم کرد. برای مثال الیاف موجود در مواد الیاف کربن و میلگرد های موجود در بتن مقاومت در برابر این کشش را دارند.

Microfabrication[ویرایش]

در فرآیندهای صنعتی مانند مراحل etch ، ایزوتروپی به این معنی است که فرآیند بدون در نظر گرفتن جهت با همان سرعت پیش می رود. واکنش شیمیایی ساده و از بین بردن یک بستر توسط یک اسید، یک حلال یا یک گاز واکنش پذیر اغلب بسیار نزدیک به ایزوتروپیک است. برعکس، anisotropic به این معنی است که سرعت حمله بستر در یک جهت خاص بیشتر است. فرآیندهای anisotropic etch ، که در آن نرخ etch عمودی زیاد است، اما سرعت etch جانبی بسیار کوچک است، فرایندهای اساسی در ساخت میکرو در مدارهای مجتمع و دستگاه های MEMS هستند.

آنتن (رادیو)[ویرایش]

آنتن ایزوتروپیک یک "عنصر تابشی" ایده آل است که به عنوان مرجع استفاده می شود. آنتی که به طور مساوی نیرو را پخش می کند در همه جهات. سود آنتن دلخواه معمولاً در دسی بل نسبت به آنتن همسانگرد گزارش می شود و به صورت dBi یا dB (i) بیان می شود.

زیست شناسی سلولی[ویرایش]

اگر خصوصیات دیواره سلول در همه جا کم و بیش یکسان باشد، گفته می شود که ایزوتروپیک است. فضای داخلی سلول به دلیل وجود اندامک های درون سلولی anisotropic است.

فیزیولوژی[ویرایش]

در سلولهای عضلانی اسکلتی (فیبرهای عضلانی مثل) ، اصطلاح "ایزوتروپیک" به نوارهای نوری (نوارهای I) گفته می شود که به الگوی خط دار سلول کمک می کند.

داروسازی[ویرایش]

اگرچه کاملاً ثابت شده است که پوست یک مکان ایده آل برای تجویز داروهای محلی و سیستمیک فراهم می کند، اما مانعی اساسی در برابر نفوذ بیشتر مواد ایجاد می کند. [۵] اخیراً فرمولاسیون های ایزوتروپیک به طور گسترده ای در پوست برای تحویل دارو استفاده می شود.[۶]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Goberstein, Simon M. (2005-09). "$$\mathcal{P}\mathcal{A}{\text{-isomorphisms}}$$ of inverse semigroups". Algebra universalis. 53 (4): 407–432. doi:10.1007/s00012-005-1910-8. ISSN 0002-5240. Check date values in: |date= (help)
  2. Mayerhöfer, Thomas G.; Shen, Zhijian; Keding, Ralf; Musfeldt, Janice L. (2005-05-31). "Optical isotropy in polycrystallineBa2TiSi2O8: Testing the limits of a well established concept". Physical Review B. 71 (18). doi:10.1103/physrevb.71.184116. ISSN 1098-0121.
  3. Coc, Alain (2004). "Updated Big-Bang Nucleosynthesis compared to WMAP results". AIP Conference Proceedings. AIP. doi:10.1063/1.1737127.
  4. «Hourly Precipitation Data for Beltsville, MD, USA (2012/05/01-2012/05/31)». HydroShare Resources. دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۱-۲۷.
  5. Landmann, Lukas (1988). "The epidermal permeability barrier". Anatomy and Embryology. 178 (1): 1–13. doi:10.1007/bf00305008. ISSN 0340-2061.
  6. Gregoriadis, Gregory (2018-01-18). "Liposome Technology". doi:10.1201/9781351074117.