ISOTROPIE & ANISOTROPIE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Au sens général du terme, une grandeur physique (macroscopique ou microscopique) est anisotrope, ou isotrope, selon qu'elle dépend ou non de la direction suivant laquelle on la mesure. Ainsi, la densité d'un corps homogène ou la fonction de distribution des vitesses à l'équilibre thermodynamique sont des grandeurs isotropes, tandis que cette même fonction de distribution en régime de transport est anisotrope. Dans cette acception générale, le temps et l'espace étant des grandeurs physiques (puisque mesurables), on parle souvent de leur isotropie ou de leur anisotropie.

Au sens primitif, plus restreint, du terme, l'isotropie et l'anisotropie sont des propriétés des corps macroscopiques. On dit qu'un système est isotrope si aucune de ses propriétés (macroscopiques) ne possède de dépendance directionnelle, c'est-à-dire que, ces propriétés étant toujours représentées par des tenseurs spécifiques (conductivité, constante diélectrique, module d'élasticité), leurs composantes sont invariantes par rapport à une rotation du trièdre de référence (réflexion et inversion incluses). Il suffit qu'une seule propriété soit directionnelle pour que le corps cesse d'être isotrope. Dans tout corps anisotrope, il existe au moins une invariance partielle, par rapport à un « groupe » (discontinu) de rotations, qui caractérise de la manière la plus générale la symétrie du corps.

L'espace est en général considéré comme isotrope. En physique quantique, cette isotropie se manifeste par l'invariance du carré du module de la fonction d'onde d'un système isolé par rapport à l'inversion spatiale, ce qui permet d'attribuer à chaque particule élémentaire une « parité » bien définie et en assure la conservation. La seule exception connue concerne les particules en « interaction faible » (interaction intervenant, par exemple, dans la radioactivité β) : non-conservation de la parité ou asymétrie de l'espace par rapport à la réflexion dans un miroir (Lee-Yang, 1956). Il se peu [...]

1 2 3 4 5

pour nos abonnés,
l’article se compose de 2 pages




Écrit par :

Classification


Autres références

«  ISOTROPIE & ANISOTROPIE  » est également traité dans :

BOROPHÈNE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 986 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Synthèse du borophène »  : […] La synthèse du borophène a été réalisée en 2015 par une équipe menée par Nathan Guisinger avec des physiciens américains du laboratoire national d’Argonne et de l’université Northwestern, assistée par les simulations numériques effectuées par des théoriciens de l’université de New York à Stony Brook. La technique utilisée, l’évaporation par faisce […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/borophene/#i_15002

CRISTAUX LIQUIDES

  • Écrit par 
  • Henry GASPAROUX
  •  • 4 839 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Affichage par contrôle de la biréfringence d'un cristal liquide nématique »  : […] Pour un affichage par contrôle de la biréfringence, une cellule contenant un cristal liquide nématique à anisotropie diélectrique négative est placée entre polariseurs et analyseurs croisés. Les faces de la cellule ont subi un traitement convenable afin que la structure du milieu soit homéotrope (les molécules sont perpendiculaires aux parois de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-liquides/#i_15002

ÉLASTICITÉ

  • Écrit par 
  • Michel CAZIN, 
  • Michel KOTCHARIAN
  •  • 8 712 mots
  •  • 18 médias

Dans le chapitre « Longueur d'homogénéité »  : […] La matière réelle n'est en fait ni homogène, ni isotrope ; un morceau d'acier, par exemple, est constitué par un agrégat complexe de cristaux d'espèces différentes enchevêtrés entre eux. Les seules propriétés qui soient les mêmes en tous les points et dans toutes les directions sont celles qui sont relatives à une quantité finie de matière composée […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/elasticite/#i_15002

GRENATS

  • Écrit par 
  • Gérard GUITARD, 
  • Ramanathan KRISHNAN
  •  • 4 299 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Les applications »  : […] Les grenats magnétiques, étant des isolants par excellence, trouvent des applications dans le domaine des hyperfréquences (100 à 9 000 MHz), comme isolateurs, circulateurs, etc. Les grenats contenant des ions de terres rares comme l'ion Dy 3+ sont utilisés dans des dispositifs à haute puissance. Bien que des matériaux polycristallins soient utilis […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/grenats/#i_15002

IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE DE DIFFUSION (IRMD)

  • Écrit par 
  • Jean-Gaël BARBARA
  •  • 2 860 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Principes de l’IRM de diffusion »  : […] L'imagerie par résonance magnétique de diffusion fait partie de la famille des techniques d’imagerie basées sur la résonance magnétique nucléaire (RMN). Dans un fort champ magnétique, les protons des atomes d’hydrogène des molécules d’eau, excités spécifiquement par une certaine fréquence d’un rayonnement électromagnétique, ont la propriété d’abso […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-par-resonance-magnetique-de-diffusion/#i_15002

LITHOSPHÈRE

  • Écrit par 
  • Marc DAIGNIÈRES, 
  • Adolphe NICOLAS
  •  • 6 961 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Anisotropie sismique »  : […] La lithosphère océanique est créée au niveau des dorsales océaniques lorsque l'asthénosphère, en mouvement sous celles-ci, se fige. Elle enregistre donc la structure de l'écoulement plastique de l'asthénosphère . Or cet écoulement a pour effet d'engendrer des orientations préférentielles du réseau cristallin dans les minéraux constitutifs des périd […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lithosphere/#i_15002

MAGNÉTISME

  • Écrit par 
  • Damien GIGNOUX, 
  • Étienne de LACHEISSERIE, 
  • Louis NÉEL
  •  • 15 766 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Les parois »  : […] Bon nombre d'applications importantes des matériaux doux (machines tournantes, alternateurs, mémoires à bulles, etc.) ne mettent en jeu que les déplacements de parois. Ces parois ne sont pas des surfaces géométriques séparant deux domaines d'aimantation spontanée M s 1 et M s 2 , mais des sortes de murs d'épaisseur finie, à l'intérieur desquels l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme/#i_15002

MATIÈRE (physique) - États de la matière

  • Écrit par 
  • Vincent FLEURY
  •  • 5 801 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La richesse des états de la matière »  : […] La thermodynamique peut donc s'appliquer à des propriétés très différentes du caractère fluide ou solide d'un corps et, partant, va permettre l'exploration d'états nouveaux d'un système. Ces états constituent autant d'aspects intéressants de « manière d'être » pertinente de la matière, et le xx e  siècle verra une explosion de sujets relatifs à ces […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etats-de-la-matiere/#i_15002

MÉTAMORPHISME ET GÉODYNAMIQUE

  • Écrit par 
  • Christian NICOLLET
  •  • 5 987 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Définition du métamorphisme et des roches métamorphiques »  : […] Le métamorphisme regroupe l’ensemble des transformations minéralogiques et structurales que subissent les roches lorsque la température, la pression, la nature des fluides (principalement H 2 O et CO 2 ) et la composition chimique changent. Il résulte de ces transformations un changement des minéraux de la roche, c’est-à-dire une recristallisation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metamorphisme-et-geodynamique/#i_15002

OPTIQUE CRISTALLINE - Principes physiques

  • Écrit par 
  • Madeleine ROUSSEAU
  •  • 5 024 mots
  •  • 19 médias

L'optique cristalline englobe, à l'heure actuelle, non seulement l'optique des cristaux, mais aussi celle des corps liquides, solides ou gazeux dont l'arrangement atomique présente une asymétrie. On qualifie d'«   isotrope » un corps qui a les mêmes propriétés dans toutes les directions. Dans les diélectriques, la permittivité ε est une constante, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/optique-cristalline-principes-physiques/#i_15002

RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons cosmiques

  • Écrit par 
  • Lydie KOCH-MIRAMOND, 
  • Bernard PIRE
  •  • 6 237 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Isotropie des rayons cosmiques »  : […] Si les rayons cosmiques pouvaient s'échapper librement de la Galaxie, leurs directions d'arrivée sur la voûte céleste seraient distribuées de façon très anisotrope, la plupart arrivant des régions centrales de la Galaxie. Ce n'est pas du tout ce que l'on observe : l'anisotropie est inférieure à 0,1 p. 100 entre 100 et 10 6  gigaélectronvolts ! On n […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-cosmiques/#i_15002

RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons gamma cosmiques

  • Écrit par 
  • François LEBRUN, 
  • Robert MOCHKOVITCH, 
  • Jacques PAUL
  •  • 8 031 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Propriétés des sursauts gamma »  : […] Les sursauts gamma sont caractérisés par une émission brève (les plus courts durent quelques millièmes de seconde, les plus longs 1 000 secondes environ) dont le profil temporel peut varier considérablement d'un événement à l'autre. On observe dans certains cas un pic unique d'intensité, en général dissymétrique, avec une montée rapide et un déclin […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-cosmique-rayons-gamma-cosmiques/#i_15002

RÉFRACTION, physique

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 434 mots

Changement de la direction de propagation d'une onde plane progressive, monochromatique, lors du passage d'un milieu dans un autre . Cette direction est définie d'une manière univoque dans les milieux isotropes, tandis que, dans les milieux anisotropes, il convient de distinguer les directions de la normale à la surface d'onde et du « rayon » suiva […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/refraction-physique/#i_15002

SUPERFLUIDITÉ

  • Écrit par 
  • Sébastien BALIBAR
  •  • 5 816 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Le cas de l'hélium 3 »  : […] En 1972, à l’université Cornell, Douglas Osheroff, Robert Richardson et David Lee ont découvert que l'hélium 3 présente, au-dessous de 2,5 × 10 −3  K, plusieurs phases superfluides distinctes qui sont à la fois anisotropes et magnétiques. Bien que la théorie de la superfluidité de l'hélium 3 semble donc, à première vue, beaucoup plus complexe que c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/superfluidite/#i_15002

SURFACE PHÉNOMÈNES DE

  • Écrit par 
  • Jean-François JOANNY, 
  • Jean SUZANNE
  •  • 6 285 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Définitions »  : […] Lorsqu'un système thermodynamique présente deux phases à l'équilibre (un liquide et une vapeur ou un solide et un liquide, par exemple), le paramètre d'ordre (la densité) prend une valeur bien définie dans chacune d'elles. Dans la région où les deux phases se rejoignent, ce paramètre varie continûment de l'une à l'autre. En général, cette variation […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phenomenes-de-surface/#i_15002

TEMPS

  • Écrit par 
  • Hervé BARREAU, 
  • Olivier COSTA DE BEAUREGARD
  •  • 14 773 mots

Dans le chapitre « Genèse rationnelle »  : […] Il n'est pas facile de définir la raison. On désignerait peut-être cependant ce qui la caractérise le mieux en disant qu'elle est créatrice de formes. S'il s'agit de la raison théorique, l'idéal de connaissance exige que la forme créée soit adéquate à la matière qu'elle doit recouvrir. La notion de temps ne peut échapper à cette exigence. Est-il p […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/temps/#i_15002

URANIUM

  • Écrit par 
  • Bernard BOUDOURESQUES, 
  • Jean CARALP, 
  • Jeanne LEHMANN, 
  • Jean-Louis VIGNES
  •  • 6 230 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Croissance anisotrope »  : […] La croissance anisotrope se caractérise par un allongement dans la direction cristallographique  b et un raccourcissement dans la direction  a , cela sans variation de volume ni modification de structure. Ce phénomène a été découvert en 1955 ; il n'est pas spécifique de l'uranium et on l'observe dans d'autres métaux anisotropes tels que le zirconi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/uranium/#i_15002

VERRE

  • Écrit par 
  • Pierre PIGANIOL, 
  • Micheline PROD'HOMME, 
  • Aniuta WINTER
  •  • 12 529 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Homogénéité et isotropie »  : […] Un verre optique est un milieu destiné à diriger la lumière suivant un trajet bien défini ; pour que ce trajet puisse être déterminé avec précision, il faut que le verre ait les mêmes caractéristiques dans tout son volume, qu'il soit homogène, et cela d'autant plus parfaitement que la précision exigée par son emploi est plus grande. En effet, le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/verre/#i_15002

Pour citer l’article

Viorel SERGIESCO, « ISOTROPIE & ANISOTROPIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 mars 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/isotropie-et-anisotropie/