Mēs izskaidrojam, kas ir matērija fizikā un kādas ir tās īpašības. Turklāt tajā parādītie stāvokļi un struktūra.
Kas ir matērija (fizika)?
Saskaņā ar pieeju fiziskais, matērija attiecas uz jebkuru vienību, kas apveltīta ar masa pieder un spēj ieņemt a telpa noteiktā brīdī. Visi fiziskie objekti ir izgatavoti no matērijas, no automašīnas līdz a atoms un daļiņas elementāles, kas to veido.
Matērijas jēdziens fizikas jomā ir definēts un no jauna definēts gadsimtu gaitā, sākot no seniem laikiem (kad radās atomu jēdziens), līdz Īzaka Ņūtona un vēlāk Alberta Einšteina laikiem. Subatomiskās matērijas atklāšana un daļiņu fizikas atklāšana ir bijis revolucionārākais notikums šajā jomā, kad runa ir par matēriju.
Tāpēc sākotnējā matērijas definīcija, ko mēs sniedzām, bija pietiekama klasiskajām fizikas nozarēm, bet zinātnes jomā tā ir problemātiska. kvantu mehānika, kur jēdzieni "masa" un "telpa" ir daudz sarežģītāki.
Vielas raksturojums fizikā
Matērijai piemīt noteiktas specifiskas īpašības, piemēram, masa un apjoms, tas ir, matērija aizņem a novads nosaka laiktelpā. Tas nozīmē, ka vielai ir izmērāmas īpašības, piemēram, proporcijas (garums, platums, augstums), blīvums, svars, cietība, plūstamība, kaļamība un daudzas citas. Zināt matēriju nozīmē precīzi izprast tās fizikālās īpašības, kas radikāli atšķiras no, piemēram, matērijas īpašībām Enerģija.
No otras puses, matērijai ir jāatrodas vienā no zināmajiem stāvokļiem vai fāzēm atbilstoši tās sadalījumam, grupēšanai un īpašībām. daļiņas. Tādējādi matērija tiek prezentēta stāvoklī ciets, šķidrums Y gāzveida, lai gan arī noteiktos ekstremālos spiediena un temperatūras apstākļos to var atrast stāvoklī plazmatisks (jonizēta gāze). Ir arī citi sarežģītāki matērijas stāvokļi, kas tiek pētīti progresīvās fizikas jomās un ir nestabili.
Papildus matērijai ir antimatērija, ko var saprast kā vielu, kas sastāv no antidaļiņām. Katrai eksistējošai elementārdaļiņai ir cita identiska, bet ar elektriskais lādiņš pretēji, kas mijiedarbojoties izraisa abu iznīcināšanu.
Materiāla stāvokļi
Saskaņā ar fiziku ir trīs galvenie matērijas stāvokļi: ciets, šķidrs un gāzveida, lai gan ir arī citi retāk sastopami stāvokļi, piemēram, plazmas vai fermionu kondensāti, kurus var reproducēt tikai laboratorijā. Katram fiziskajam stāvoklim ir atšķirīgas īpašības, kas lielā mērā ir saistītas ar to, kā pētāmās sistēmas daļiņas ir izkārtotas telpā un to enerģiju.
- Ciets. Cietās vielas daļiņas atrodas ļoti, ļoti tuvu viena otrai, ir ļoti spēcīgu pievilcīgu spēku upuri. Tāpēc viņi uzvedas kā viens ķermenis ar lielu vienotību, blīvums un nemainīga forma. Tiem piemīt izturība pret sadrumstalotību, un tiem ir zema plūstamība vai tā nav vispār: tos nevar saspiest, un, ja tie ir saplīsuši vai sadrumstaloti, no tiem iegūst citas mazāka izmēra cietvielas.
- Šķidrumi. Šķidrās vielas daļiņas satur pievilcīgi spēki, kas ir daudz vājāki un mazāk sakārtoti nekā cieto vielu daļiņas. Šī iemesla dēļ šķidrumiem trūkst fiksētas un stabilas formas, kā arī kohēzijas un izturību, tāpēc tie iegūst konteinera formu, kurā tie atrodas. Tiem ir lieliska plūstamība (tos var ievietot mazās telpās) un virsmas spraigums, kas liek tiem pieķerties virsmām, tie nav īpaši saspiežami un, izņemot ŪdensViņiem ir tendence sarauties aukstuma klātbūtnē.
- Gāzes. Gāzveida daļiņas atrodas tādā izkliedes un attāluma stāvoklī, ka diez vai izdodas pilnībā turēties kopā: pievilkšanās spēks starp tām ir vājš, kas izraisa nesakārtotības stāvokli starp tām. Nevar sanākt kopā un izveidot masīvu kompaktu korpusu, smagums tam nav vērā ņemamas ietekmes uz tiem. Tie aizņem daudz lielāku tilpumu nekā šķidrumi un cietas vielas, jo tiem ir tendence paplašināties, līdz tie aizņem visu telpa kas tos satur. Tiem nav noteiktas formas un apjoma, un dažreiz tie ir bezkrāsaini un/vai bez smaržas.
Matēriju var pārveidot no viena stāvokļa citā, tikai mainot apstākļus temperatūra Y Spiediens kam tu esi. Tomēr tā ķīmiskās īpašības paliks nemainīgas.
Vielas struktūra
Visa zināmā viela sastāv no mikroskopiskām vienībām, ko sauc par atomiem, ko savukārt veido trīs subatomiskās daļiņas:
- Elektroni. Šīs daļiņas, kurām ir negatīvs lādiņš un mazs izmērs, riņķo ap atoma kodolu trajektoriju komplektā, ko sauc par orbitālēm, ar lielāku vai mazāku Enerģija atkarībā no tā tuvuma vai attāluma no kodola.
- Protoni. Tie ir apveltīti ar pozitīvu lādiņu un lielāki, tie atrodas atoma kodolā un veido tā masas un svara galveno daļu.
- Neitroni. Bez elektriskā lādiņa tie atrodas atoma kodolā kopā ar protoniem, nodrošinot atomam masu un svaru, lai gan tie neietekmē tā masu. elektromagnētisms.
Atkarībā no elektronu, protonu un neitronu skaita, kas atrodas atomā, tas veidos ķīmiskie elementi zināms un klasificēts periodiskajā tabulā. Piemēram, vienkāršākais esošais atoms ir ūdeņradis, kuram ir tikai viens elektrons un viens protons.