En física, un material o sistema homogéneo tiene las mismas propiedades en todos los puntos; es uniforme sin irregularidades. [1] [2] Un campo eléctrico uniforme (que tiene la misma fuerza y la misma dirección en cada punto) sería compatible con la homogeneidad (todos los puntos experimentan la misma física). Un material construido con diferentes constituyentes puede describirse como efectivamente homogéneo en el dominio de los materiales electromagnéticos , cuando interactúa con un campo de radiación dirigida (luz, frecuencias de microondas, etc.). [3] [4]
Matemáticamente, la homogeneidad tiene la connotación de invariancia , ya que todos los componentes de la ecuación tienen el mismo grado de valor ya sea que cada uno de estos componentes se escale o no a valores diferentes, por ejemplo, por multiplicación o suma. La distribución acumulativa se ajusta a esta descripción. "El estado de tener una función o valores de distribución acumulativos idénticos". [3] [4]
La definición de homogéneo depende en gran medida del contexto utilizado. Por ejemplo, un material compuesto se compone de diferentes materiales individuales, conocidos como " componentes " del material, pero puede definirse como un material homogéneo cuando se le asigna una función. Por ejemplo, el asfalto pavimenta nuestras carreteras, pero es un material compuesto que consiste en un aglutinante de asfalto y un agregado mineral, y luego se deposita en capas y se compacta. Sin embargo, la homogeneidad de los materiales no significa necesariamente isotropía . En el ejemplo anterior, un material compuesto puede no ser isotrópico.
En otro contexto, un material no es homogéneo en la medida en que está compuesto de átomos y moléculas . Sin embargo, en el nivel normal de nuestro mundo cotidiano, un panel de vidrio o una hoja de metal se describe como vidrio o acero inoxidable. En otras palabras, cada uno de estos se describe como un material homogéneo.
Algunas otras instancias de contexto son: La homogeneidad dimensional (ver más abajo) es la cualidad de una ecuación que tiene cantidades de las mismas unidades en ambos lados; La homogeneidad (en el espacio) implica la conservación del impulso ; y la homogeneidad en el tiempo implica la conservación de la energía .
En el contexto de los metales compuestos es una aleación. Una mezcla de un metal con uno o más materiales metálicos o no metálicos es una aleación. Los componentes de una aleación no se combinan químicamente sino que se mezclan muy finamente. Una aleación puede ser homogénea o puede contener pequeñas partículas de componentes que se pueden ver con un microscopio. El latón es un ejemplo de aleación, siendo una mezcla homogénea de cobre y zinc. Otro ejemplo es el acero, que es una aleación de hierro con carbono y posiblemente con otros metales. El propósito de la aleación es producir las propiedades deseadas en un metal que naturalmente carece de ellas. El latón, por ejemplo, es más duro que el cobre y tiene un color más dorado. El acero es más duro que el hierro e incluso se puede fabricar a prueba de herrumbre (acero inoxidable). [5]