АНИЗОТРО́ПНАЯ СРЕДА́

АНИЗОТРО́ПНАЯ СРЕДА́, сре­да, мак­ро­ско­пич. свой­ст­ва ко­то­рой раз­лич­ны в раз­ных на­прав­ле­ни­ях. Ани­зо­тро­пия сре­ды мо­жет быть обу­слов­ле­на ани­зо­тропи­ей об­ра­зую­щих её час­тиц, ани­зо­тропным ха­рак­те­ром их взаи­мо­дей­ст­вия, упо­ря­до­чен­ным рас­по­ло­же­ни­ем час­тиц (кри­стал­лы, в т. ч. жид­кие), мел­ко­мас­штаб­ны­ми не­од­но­род­но­стя­ми (см., напр., Тек­сту­ра). Ани­зо­тро­пия сре­ды мо­жет воз­ни­кать под дей­ст­ви­ем внеш­них по­лей, ори­енти­рую­щих или де­фор­ми­рую­щих час­тицы. Ани­зо­троп­ны­ми яв­ля­ют­ся да­же фи­зич. ва­ку­ум, по­ля­ри­зо­ван­ный внеш­ни­ми по­ля­ми, и про­стран­ст­во-вре­мя, ис­крив­лён­ное не­од­но­род­ным рас­пре­де­ле­ни­ем ве­ще­ст­ва и фи­зич. по­лей.

Обыч­но ани­зо­троп­ные свой­ст­ва сплош­ной сре­ды рас­смат­ри­ва­ют ло­каль­но и опи­сы­ва­ют тен­зор­ны­ми ве­ли­чи­на­ми, ко­то­рые в не­од­но­род­ной А. с. ме­ня­ют­ся от точ­ки к точ­ке. Сре­ды, ани­зо­троп­ные для од­но­го клас­са яв­ле­ний, мо­гут вес­ти се­бя как изо­троп­ные для др. клас­са яв­ле­ний. Так, ме­ха­нич. свой­ст­ва кри­стал­лич. хло­ри­да на­трия NaCl ани­зо­троп­ны, а его оп­тич. и те­п­ло­вые свой­ст­ва изо­троп­ны.

А. с. клас­си­фи­ци­ру­ют по ти­пу сим­мет­рии их струк­ту­ры, ко­то­рая ха­рак­те­ри­зу­ет­ся рас­пре­де­ле­ни­ем час­тиц в про­стран­ст­ве и кор­ре­ля­ци­ей ме­ж­ду ни­ми. Это свя­за­но с тем, что сим­мет­рия лю­бо­го фи­зич. свой­ст­ва не мо­жет быть ни­же сим­мет­рии струк­ту­ры сре­ды (Ней­ма­на прин­цип). В слу­чае трёх­мер­но­го упо­ря­до­че­ния час­тиц (кри­стал­лич. ре­шёт­ка) су­ще­ст­ву­ют все­го 32 то­чеч­ные груп­пы сим­мет­рии А. с. (кри­стал­лич. клас­сы). Ес­ли же про­стран­ст­вен­ное упо­ря­до­че­ние яв­ля­ет­ся толь­ко дву­мер­ным (од­но­мер­ным) или от­сут­ст­ву­ет, то чис­ло ти­пов сим­мет­рии А. с. воз­рас­та­ет. Та­кие фа­зо­вые со­стоя­ния ве­ще­ст­ва, про­ме­жу­точ­ные ме­ж­ду кри­стал­лом и изо­троп­ной жид­ко­стью, на­зы­ва­ют­ся ме­зо­морф­ны­ми со­стоя­ния­ми.

Од­но­род­ная А. с. ока­зы­ва­ет су­ще­ст­вен­ное влия­ние на свой­ст­ва рас­про­стра­няю­щих­ся в ней нор­маль­ных волн, оп­ре­де­ляя, в ча­ст­но­сти, их по­ля­ри­за­цию и уг­ло­вую за­ви­си­мость ско­ро­сти пе­ре­ме­ще­ния вол­но­во­го фрон­та и энер­гии волн (см. так­же Кри­стал­ло­оп­ти­ка и Двой­ное лу­че­пре­лом­ле­ние). В не­од­но­род­ной А. с. мо­жет про­ис­хо­дить ли­ней­ное взаи­мо­дей­ст­вие волн, при­во­дя­щее к пе­ре­рас­пре­де­ле­нию энер­гии ме­ж­ду ни­ми, но не на­ру­шаю­щее прин­цип су­пер­по­зи­ции. По­след­ний на­ру­ша­ет­ся в слу­чае не­ли­ней­но­го взаи­мо­дей­ст­вия волн (см. Не­ли­ней­ная оп­ти­ка и Не­ли­ней­ная аку­сти­ка).