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Anisotropie
Image du rayonnement fossile anisotrope capturée par WMAP.
Image du rayonnement fossile anisotrope capturée par WMAP.

L'anisotropie (contraire d'isotropie) est la propriété d'être dépendant de la direction. Quelque chose d'anisotrope pourra présenter différentes caractéristiques selon la direction.

Un exemple simple est celui des lunettes de soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...) polarisantes qui ne laissent pas passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm...) selon la direction dans laquelle on les regarde. Cela est aussi visible sur certains écrans d'ordinateurs plats qui n'affichent pas les mêmes couleurs : on dit que leur rayonnement est anisotrope (L'anisotropie (contraire d'isotropie) est la propriété d'être dépendant de la direction. Quelque chose d'anisotrope pourra présenter différentes caractéristiques selon la direction.).

En physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...)

Un cristal de calcite fait apparaître l'image en double.
Un cristal (Cristal est un terme usuel pour désigner un solide aux formes régulières, bien que cet usage diffère quelque peu de la définition scientifique de ce mot. Selon l'Union...) de calcite fait apparaître l'image en double.

L'anisotropie (L'anisotropie (contraire d'isotropie) est la propriété d'être dépendant de la direction. Quelque chose d'anisotrope pourra présenter différentes...) est une caractéristique importante de beaucoup de cristaux vis-à-vis de la lumière, en effet, leur structure joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert...) un rôle important dans la façon de dévier cette lumière.

De tels cristaux sont caractérisés par deux ou trois indices de réfraction (En physique des ondes — notamment en optique, acoustique et sismologie — le phénomène de réfraction est la déviation d'une onde lorsque la...) au lieu d'un. Cela implique que tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) rayon incident est séparé en deux ou trois rayons. Cela se traduit par l'existence d'un ou deux axes privilégiés dans la structure du cristal.

Dans le cas où un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés...) présente deux indices de réfraction, un rayon lumineux sera divisé en deux rayons (voir image ci-contre) appelés ordinaire et extraordinaire. Ce phénomène est appelé biréfringence (La biréfringence est une propriété qu'ont certains matériaux transparents vis-à-vis de la lumière. Leur effet principal est de diviser en deux un rayon lumineux qui les pénètre....) et a de nombreuses applications en optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.).

Une lampe à plasma.
Une lampe à plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui constituerait les grandes étoiles à neutrons avant qu'elles ne...).

Les cosmologistes parlent d'anisotropie pour décrire les fluctuations du rayonnement fossile (Un fossile (dérivé du substantif du verbe latin fodere : fossile, littéralement « qui est fouillé ») est le reste (coquille,...) issu du big bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que l’ensemble des modèles cosmologiques qui la...). La température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie...) détectée des micro-ondes cosmiques fossiles est différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une...) selon la direction (voir image en début d'article).

Certains plasmas présentent des propriétés d'anisotropie. Par exemple, le champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité...) d'un plasma peut être orienté dans une certaine direction. Il peut aussi présenter une filamentation (voir image ci-contre) dans une certaine direction.

Un liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) peut être anisotrope si, contrairement à l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) ou au chloroforme (Le chloroforme ou trichlorométhane est un composé chimique organochloré de formule brute : CHCl3.), il a une certaine structure donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) par les molécules le composant. Un exemple connu est celui des cristaux liquides (Un cristal liquide est un état de la matière qui combine des propriétés d'un liquide conventionnel et celles d'un solide cristallisé. On exprime son état par le terme de mésophase.).

Certains matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) conduisent la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) différemment selon la direction. C'est le cas de nombreux matériaux utilisés en électronique servant à évacuer la chaleur.

En imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à...) informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le...)

Certains écrans d'ordinateurs changent d'apparence selon la direction dans laquelle on les observe, comme c'est le cas du velours.

Voir aussi : filtrage anisotrope.

En géologie (La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et λογος (logos, « parole », « raison »), est la science qui traite de la...)

Les formations géologiques de différentes couches de sédiments peuvent présenter une anisotropie électrique : leur conductivité électrique (La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se déplacer librement, autrement dit à permettre le passage du courant électrique.) varie selon la direction. Cette propriété est utilisée dans l'industrie du pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car le pétrole fournit la quasi...) et du gaz naturel (Le gaz naturel est un combustible fossile, il s'agit d'un mélange d'hydrocarbures présent naturellement dans des roches poreuses sous forme...) pour repérer des zones exploitables, grâce à l'étude du sable (Le sable, ou arène, est une roche sédimentaire meuble, constituée de petites particules provenant de la désagrégation d'autres roches dont la dimension est comprise entre...) et du schiste (Un schiste est une roche qui a pour particularité d'avoir un aspect feuilleté, et de se débiter en plaques fines ou « feuillet rocheux ». On...). Le sable contenant des hydrocarbures présente une faible conductivité, tandis que les schistes en ont une plus importante.

Autres propriétés anisotropes

  • Conductivité (thermique, électronique, ionique...)
  • Croissance cristalline
  • Dilatation (La dilatation est l'expansion du volume d'un corps occasionné par son réchauffement, généralement imperceptible. Dans le cas d'un gaz, il y a dilatation à pression constante ou maintien du volume et augmentation de la pression.) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et...)
  • Pléochroïsme
  • Magnétisme (Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre, ou avec des charges électriques en mouvement. Ces objets, dits magnétisables, sont...)
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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