نفسر ماهية المادة في الفيزياء وما هي خصائصها. بالإضافة إلى الدول التي يعرضها وهيكلها.
ما هي المادة (الفيزياء)؟
وفقا لنهج جسدي - بدني، المسألة تشير إلى أي كيان موهوب الجماعية الخاصة وقادرة على احتلال أ الفراغ في لحظة معينة. جميع الأشياء المادية مصنوعة من مادة ، من سيارة إلى أ ذرة و ال حبيبات العناصر المكونة لها.
تم تعريف مفهوم المادة في مجال الفيزياء وإعادة تعريفه على مر القرون ، من العصور القديمة (عندما ظهر مفهوم الذرات) ، إلى عصر إسحاق نيوتن ولاحقًا ألبرت أينشتاين. كان اكتشاف المادة دون الذرية وافتتاح فيزياء الجسيمات أكثر الأحداث ثورية في هذا المجال عندما يتعلق الأمر بالتفكير في المادة.
لذلك ، كان التعريف الأولي للمادة الذي قدمناه كافياً للفروع الكلاسيكية للفيزياء ، لكنه يمثل إشكالية في مجال العلوم. ميكانيكا الكم، حيث تكون مفاهيم "الكتلة" و "الفضاء" أكثر تعقيدًا.
خصائص المادة في الفيزياء
المادة لها خصائص معينة ، مثل الكتلة و الصوت، وهذا هو ، تحتل المادة أ منطقة مصممة في الزمكان. هذا يعني أن المادة لها خصائص قابلة للقياس ، مثل النسب (الطولوالعرض والارتفاع) ، و كثافة، ال وزن، صلابة ، سيولة ، مرونة ، من بين أشياء أخرى كثيرة. إن معرفة المادة يعني فهم خصائصها الفيزيائية بدقة ، والتي تختلف اختلافًا جذريًا عن تلك الخاصة ، على سبيل المثال ، طاقة.
من ناحية أخرى ، يجب أن تكون المادة في إحدى الحالات أو المراحل المعروفة ، وفقًا لتوزيعها وتجميعها وخصائصها. حبيبات. وهكذا يتم عرض الأمر في الدولة صلب, سائل ص الغازي، على الرغم من أنه أيضًا ، في ظل ظروف قاسية معينة من الضغط ودرجة الحرارة ، يمكن العثور عليها في حالة بلازمية (غاز مؤين). هناك حالات أخرى أكثر تعقيدًا للمادة التي تمت دراستها في مجالات الفيزياء المتقدمة والتي تكون غير مستقرة.
بالإضافة إلى المادة ، هناك المادة المضادة، والتي يمكن فهمها على أنها مادة مكونة من جسيمات مضادة. لكل جسيم أساسي موجود ، هناك جسيم آخر متطابق ولكن به الشحنة الكهربائية على العكس مما يؤدي إلى إبادة كليهما عند التفاعل.
الدول من المواد
هناك ثلاث حالات رئيسية للمادة ، وفقًا للفيزياء: صلبة ، وسائلة ، وغازية ، على الرغم من وجود حالات أخرى أقل تكرارًا ، مثل مكثفات البلازما أو الفرميونية ، والتي يمكن استنساخها فقط في المختبر. لكل حالة فيزيائية خصائص مختلفة لها علاقة كبيرة بكيفية ترتيب جزيئات النظام قيد الدراسة في الفضاء والطاقة التي تمتلكها.
- صلب. إن جسيمات المادة الصلبة قريبة جدًا من بعضها ، وهي فريسة لقوى جاذبية قوية جدًا. لذلك ، يتصرفون كجسد واحد ، بتماسك كبير ، كثافة وشكل ثابت. إنها تقدم مقاومة للتفتت ولديها سيولة منخفضة أو معدومة: لا يمكن ضغطها ، وعندما تتكسر أو تتفتت ، يتم الحصول على مواد صلبة أخرى أصغر حجمًا منها.
- السوائل. تتماسك جزيئات المادة السائلة معًا بواسطة قوى جذابة ، أضعف بكثير وأقل ترتيبًا من تلك الموجودة في المواد الصلبة. لهذا السبب ، تفتقر السوائل إلى الشكل الثابت والمستقر ، فضلاً عن التماسك و قدرة التحمل، حتى يكتسبوا شكل الحاوية التي تحتوي عليهم. لديهم سيولة كبيرة (يمكن إدخالها في مساحات صغيرة) وتوتر سطحي يجعلها تلتصق بالأسطح ، فهي غير قابلة للانضغاط للغاية ، باستثناء ماءتميل إلى الانقباض في وجود البرد.
- غازات. تكون جزيئات المادة الغازية في حالة من التشتت والمسافة بحيث يصعب عليها البقاء معًا تمامًا: قوة التجاذب بينها ضعيفة ، مما يتسبب في حالة من الفوضى بينها. فشل في التجمع وتشكيل جسم مضغوط ضخم ، فإن الجاذبية ليس لها تأثير ملموس عليها. إنها تشغل حجمًا أكبر بكثير من السوائل والمواد الصلبة ، لأنها تميل إلى التمدد حتى تشغل الكل الفراغ الذي يحتوي عليهم. تفتقر إلى الشكل والحجم الثابت وأحيانًا تكون عديمة اللون و / أو عديمة الرائحة.
يمكن أن تتحول المادة من حالة إلى أخرى ، فقط عن طريق تغيير شروط درجة الحرارة ص ضغط التي أنت عليها. ومع ذلك ، ستبقى خواصه الكيميائية كما هي.
هيكل المادة
تتكون كل المواد المعروفة من وحدات مجهرية تسمى الذرات تتكون بدورها من ثلاث جسيمات دون ذرية:
- الإلكترونات. تتمتع هذه الجسيمات بشحنة سالبة وحجم صغير ، وتدور حول نواة الذرة في مجموعة من المسارات تسمى المدارات ، بكمية أكبر أو أقل من طاقة حسب قربها أو بعدها عن النواة.
- البروتونات. تتواجد شحنة موجبة وأكبر في نواة الذرة ، وتشكل الجزء الرئيسي من كتلتها ووزنها.
- نيوترونات. بدون أي شحنة كهربائية ، توجد في نواة الذرة مع البروتونات ، مما يوفر الكتلة والوزن للذرة على الرغم من أنها لا تؤثر عليها. الكهرومغناطيسية.
اعتمادًا على عدد الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات الموجودة في الذرة ، فإنها ستشكل ال العناصر الكيميائية معروفة ومصنفة في الجدول الدوري. على سبيل المثال ، أبسط ذرة موجودة هي الهيدروجين ، الذي يحتوي على إلكترون واحد وبروتون واحد فقط.