richtingafhankelijkheid

Richtingafhankelijkheid, in de wetenschappen vaak anisotropie genoemd, is het verschijnsel waarbij een eigenschap van een systeem varieert met de richting waarin die eigenschap wordt gemeten. In een anisotrop materiaal heeft een lengte- of richtingskwelling dus een ander gedrag dan in een andere richting. Dit noemt men contrast met isotropie, waarbij eigenschappen in elke richting gelijk zijn. Richtingafhankelijkheid ontstaat vaak door de onderliggende orde of structuur van het systeem, bijvoorbeeld de kristallijn lattice of georiënteerde stoffen, en kan ook door externe velden zoals magnetisme of spanning worden veroorzaakt.

In materialenwetenschap en kristallografie is anisotropie wijdverbreid. De mechanische sterkte, elasticiteitsmodulus en trekweerstand kunnen sterk variëren met de as van oriëntatie. Ook thermische en elektrische geleidbaarheid, of optische eigenschappen zoals breking en dichroïsme, kunnen richtingafhankelijk zijn. Een veelvoorkomend voorbeeld is optische anisotropie in kristallen, waardoor het brekingsindex afhangt van de richting en polarisatie van het licht.

Methoden om richtingafhankelijkheid te beschrijven maken vaak gebruik van tensoren in plaats van scalars. Bijvoorbeeld een stijfheidstensor of een dielectric tensor geeft aan hoe een eigenschap in elke richting reageert. Experimenteel wordt anisotropie vastgesteld door metingen langs verschillende richtingen uit te voeren of door technieken zoals röntgenstraling, hoekafhankelijke diffusie- of magnetische metingen.

Richtingafhankelijkheid is relevant voor ontwerp en interpretatie in onder meer engineering, geofysica en materiaalkunde. Het bepaalt hoe materialen presteren onder belasting, hoe signalen zich voortplanten in de aarde of hoe licht door anisotrope media beweegt.