Techniklexikon

Isotropie

Richtungsunabhängigkeit (Gleichheit) der Ei genschaften von Festkörpern (Gegensatz Anisotropie). Isotrop sind solche Eigenschaften, bei denen die prinzipielle Anisotropie des Gitters im Festkörper keine Bedeutung hat, weil der die Eigenschaft vermittelnde Wechselwirkungsprozeß nicht von der Lage der einzelnen Kristallbausteine, sondern vom kollektiven Kristallensemble abhängt. Die verschiedenen Richtungen wirken sich also deshalb nicht aus, weil der Kristall als Gesamtheit auftritt. Dies gilt vor allem für bestimmte elektrische Eigenschaften (z. B. r Leitfähigkeit, spezifische) und die darauf basierenden Effekte. Auch sind die mit der BandstrukIsotropietur zusammenhängenden Eigenschaften von homogenen Halbleitern i. allg. isotrop. Richtungsunabhängigkeit von physikalischen Vorgängen in verschiedenen Stoffen und im Raum. Isotropie kommt in erster Linie in Gasen, Flüssigkeiten und amorphen Festkörper vor. Kristalline Substanzen zeigen in der Regel Anisotropie, können jedoch in Bezug auf bestimmte physikalische Eigenschaften isotrop sein. Z.B. sind optische Eigenschaften wie die Ausbreitungsgeschwindigkeit oder die Absorption von Licht in kubischen Kristallen unabhängig von der Richtung bezüglich der Kristallachsen. Kristalle, die keine polaren Achsen (Kristallsymmetrie) besitzen, sogenannte zentrosymmetrische Kristalle, zeigen in keiner Richtung Piezoelektrizität oder Pyroelektrizität und sind diesbezüglich isotrop. Man kennt auch den Begriff der statistischen Isotropie, der mit der atomistischen Struktur von amorphen Festkörpern verknüpft wird. Die Umgebung eines herausgegriffenen Atoms oder Moleküls im Festkörper ist streng genommen nicht in allen Richtungen gleich, wohl aber im Mittel über Entfernungen, die gross gegen die interatomaren Abstände sind.

Die Entdeckung der Isotropie des Universums ist, neben der Homogenität, ein wesentlicher Bestandteil des kosmologischen Prinzips, das besagt, dass kein Punkt und keine Richtung im Weltall ausgezeichnet ist.