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物質形態
圖片來自優酷

物質形態是指物質存在的具體形式和狀態。實物與場是人們所知的兩種基本物質形態。實物指自然界中以分立的聚集狀態存在的物質。通常有物質的氣態液態固態等離子態中子態,此外還有超流態超導態等。從微觀的基本粒子到宇觀的星體均屬於此。場指自然界中以連續分布狀態存在的物質。通常有引力電磁場、真空場及各種量子場等。[1]

簡介

物理學上物質有六種存在形態:固態、液態、氣態、等離子態、玻色-愛因斯坦凝聚態、費米子凝聚態。 1、固態物質具有固定的形狀,液體和氣體則沒有。想要改變固體的形狀,就必須對它施力。例如擠壓或拉長可以改變固體的體積,但通常變化不會太大。 2、液體是有流動性,把它放在什麼形狀的容器中它就有什麼形狀。當液態物體分子間的范德華力被打破時,物體由液態變為氣態;當液態物體分子間熱運動減小,小到分子間化學鍵可以形成,從而化學鍵在分子間占主導地位時,液體變為固體。 3、氣態是物質的一種狀態。是一種流體:它可以流動,可變形。可以擴散,其體積不受限制,三要素為體積、溫度和其壓強,氣態物質的原子或分子間的距離很大,相互之間可以自由運動。氣態物質的原子或分子的動能比較高。 4、等離子態是物質原子內的電子在脫離原子核的吸引而形成帶負電的自由電子和帶正電的離子共存的狀態,此時,電子和離子帶的電荷相反,但數量相等,這種狀態稱作等離子態。 5、玻色–愛因斯坦凝聚(Bose–Einstein condensate)是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度所呈現出的一種氣態的、超流性的物質狀態(物態)。 6、費米子凝聚態是物質存在的第六態。根據「費米子凝聚態」研究小組負責人德博拉·金的介紹,「費米子凝聚態」與「玻色一愛因斯坦凝聚態」都是物質在量子狀態下的形態,但處於「費米子凝聚態」的物質不是超導體。

物質狀態是指一種物質出現不同的相。早期來說,物質狀態是以它的體積性質來分辨。在固態時,物質擁有固定的形狀和容量;而在液態時,物質維持固定的容量但形狀會隨容器的形狀而改變;氣態時,物質不論有沒有容量都會膨脹以進行擴散。 固態是指因分子之間因為相互的吸力因而只會在固定位置震動。而在液體的時候,分子之間距離仍然比較近,分子之間仍有一定的吸引力,因此只能在有限的範圍中活動。至於在氣態,分子之間的距離較遠,因此分子之間的吸引力並不顯著,所以分子可以隨意活動

評價

長期以來,實物作為物質存在的唯一物質形態,曾是哲學與科學的通用概念。自場物質被人們認識,又經列寧為物質概念下了更為科學的哲學定義,實物才成為物理學的概念。場概念源於英國物理學家法拉第的電磁力線思想,經過麥克斯韋的進一步發展,對空間連續分布的物理量進行數學描述,形成電磁場概念。以後,電磁波的發現與光壓的測定,確定了場是一種客觀獨立的物理實在。實物與場作為物質的兩種基本形態,具有對立統一關係。既相互區別,又不可分割、相互制約與相互轉化。實物具有靜止質量,在空間呈分立分布狀態,以不同的可變速度運動,主要表現為粒子性。場沒有靜止質量,在空間墾連續分布狀態,除介子場外,以相等於光速在真空中運動,主要表現為波動性。二者又不可分割、相互制約。場產生於實物的激發。實物間的相互作用依賴場的傳遞,任何實物必須藉助場的聯繫,形成穩固的整體結構。實物與場的相互轉化在微觀領域表現最為顯著。實物粒子與場都具有波動性與粒子性。在不同條件下相互轉化,成為統一的整體。實物與場的辯證關係既構成了物質形態的多樣性與統一性,又體現了物質結構連續性與間斷性的統一。

視頻

物質的形態

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參考文獻