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 faisceau d’électrons, consiste à vaporiser un échantillo […] Lire la suite

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 la cellule). En l'absence de tension appliquée, la […] Lire la suite

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 d'un très grand nombre de cristaux considérés glo […] Lire la suite

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 utilisés le plus souvent, les monocristaux de YIG sous f […] Lire la suite

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’absorber ce rayonnement et d’en restituer un autre, lo […] Lire la suite

LANIAKEA, superamas de galaxies

  • Écrit par 
  • Hélène COURTOIS, 
  • Daniel POMARÈDE
  •  • 2 090 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « La cartographie de la toile cosmique au-delà des frontières de Laniakea »  : […] Ce bond conceptuel permet aux cosmographes d’améliorer la compréhension de la place de la Terre dans l’Univers et de compléter son adresse cosmique. Ainsi, la Terre appartient au système solaire qui orbite dans une grande galaxie spirale, la Voie lactée ; cette Voie lactée et la galaxie d’Andromède, chacune entourée de son cortège de galaxies naines, forment le Groupe local ; ce dernier, situé as […] Lire la suite

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 péridotites de l'asthénosphère, principalement l' olivi […] Lire la suite

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'aimantation spontanée tourne progressivement de […] Lire la suite

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 propriétés nouvelles. Sans entrer dans les détail […] Lire la suite

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 . Par opposition aux roches magmatiques qui dérive […] Lire la suite

Pour citer l’article

Viorel SERGIESCO, « ISOTROPIE & ANISOTROPIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/isotropie-et-anisotropie/