Fizikte maddenin ne olduğunu ve özelliklerinin neler olduğunu açıklıyoruz. Ayrıca sunduğu haller ve yapısı.
Madde (fizik) nedir?
yaklaşımına göre, fiziksel, madde ile donatılmış herhangi bir varlık anlamına gelir kitle sahip ve işgal edebilecek uzay belirli bir anda. Bir arabadan bir arabaya kadar tüm fiziksel nesneler maddeden yapılmıştır. atom ve parçacıklar onu oluşturan elementaller.
Fizik alanındaki madde kavramı, eski zamanlardan (atom kavramının ortaya çıktığı zaman), Isaac Newton ve daha sonra Albert Einstein zamanlarına kadar yüzyıllar boyunca tanımlanmış ve yeniden tanımlanmıştır. Atom altı maddenin keşfi ve parçacık fiziğinin başlaması, konu madde hakkında düşünmeye geldiğinde bu alandaki en devrimci olay olmuştur.
Dolayısıyla maddenin ilk tanımı fiziğin klasik dalları için yeterli olmakla birlikte bilim alanında sorunludur. Kuantum mekaniği"kütle" ve "uzay" kavramlarının çok daha karmaşık olduğu yerlerde.
Fizikte maddenin özellikleri
Maddenin belirli özellikleri vardır, örneğin kütle ve Sesyani, madde bir yer kaplar. bölge uzay-zamanda belirlenir. Bu, maddenin ölçülebilir özelliklere sahip olduğu anlamına gelir, örneğin oranlar (uzunluk, genişlik, yükseklik), yoğunluk, ağırlık, sertlik, akışkanlık, dövülebilirlik, diğerleri arasında. Maddeyi bilmek, onun fiziksel özelliklerini, örneğin maddeninkinden kökten farklı olarak tam olarak anlamaktır. Enerji.
Öte yandan, maddenin dağılımına, gruplanmasına ve özelliklerine göre bilinen hal veya fazlardan birinde olması gerekir. parçacıklar. Böylece, madde devlette sunulur. sağlam, sıvı Y gazlı, aynı zamanda, belirli aşırı basınç ve sıcaklık koşulları altında, bir durumda bulunabilir. plazmatik (iyonize gaz). Fiziğin ileri alanlarında çalışılan ve kararsız olan daha karmaşık madde halleri vardır.
Maddeye ek olarak, antimaddeantiparçacıklardan oluşan madde olarak anlaşılabilir. Var olan her temel parçacık için, özdeş olan ancak elektrik şarjı zıttır, bu da etkileşime girdiğinde her ikisinin de yok olmasına neden olur.
malzemenin halleri
Fiziğe göre maddenin üç ana hali vardır: katı, sıvı ve gaz, ancak plazma veya fermiyonik kondensatlar gibi yalnızca laboratuvarda tekrarlanabilen daha az sıklıkta olan durumlar da vardır. Her fiziksel durum, incelenen sistemin parçacıklarının uzayda nasıl düzenlendiği ve sahip oldukları enerji ile çok ilgisi olan farklı özelliklere sahiptir.
- Sağlam. Katı maddenin parçacıkları birbirine çok ama çok yakındır ve çok güçlü çekici kuvvetlerin kurbanıdır. Bu nedenle, büyük bir uyum ile tek bir vücut gibi davranırlar, yoğunluk ve sabit bir şekil. Parçalanmaya karşı direnç gösterirler ve akışkanlıkları düşüktür veya hiç yoktur: sıkıştırılamazlar ve kırıldıklarında veya parçalandıklarında onlardan daha küçük boyutlu başka katılar elde edilir.
- sıvılar. Sıvı maddenin parçacıkları, katılardan çok daha zayıf ve daha az düzenli olan çekici kuvvetler tarafından bir arada tutulur. Bu nedenle sıvılar sabit ve kararlı bir formdan, kohezyondan yoksundur. dayanıklılık, böylece onları içeren kabın şeklini alırlar. Büyük akışkanlığa sahiptirler (küçük boşluklara yerleştirilebilirler) ve yüzeylere yapışmalarını sağlayan bir yüzey gerilimine sahiptirler, çok sıkıştırılamazlar ve aşağıdakiler dışında, çok sıkıştırılamazlar. SuçluSoğukta kasılma eğilimi gösterirler.
- gazlar. Gaz halindeki maddenin parçacıkları öyle bir dağılma ve uzaklık durumundadırlar ki, tam olarak bir arada kalmayı pek beceremezler: Aralarındaki çekim kuvveti zayıftır, bu da aralarında bir düzensizlik durumuna neden olur. Bir araya gelip masif, kompakt bir gövde oluşturamayan, yer çekimi onlar üzerinde kayda değer bir etkisi yoktur. Sıvı ve katılardan çok daha büyük bir hacim kaplarlar, çünkü tüm alanı kaplayana kadar genişleme eğilimi gösterirler. uzay onları içeren. Sabit bir şekil ve hacimden yoksundurlar ve bazen renksiz ve/veya kokusuzdurlar.
Madde, yalnızca koşulların değiştirilmesiyle bir halden diğerine dönüştürülebilir. hava sıcaklığı Y Baskı yapmak hangisine aitsin. Bununla birlikte, kimyasal özellikleri aynı kalacaktır.
maddenin yapısı
Bilinen tüm maddeler, sırasıyla üç atom altı parçacık tarafından oluşturulan atom adı verilen mikroskobik birimlerden oluşur:
- elektronlar. Negatif bir yüke ve küçük boyuta sahip olan bu parçacıklar, atomun çekirdeğini yörünge adı verilen bir dizi yörüngede, daha fazla veya daha az miktarda yörüngede dolanırlar. Enerji yakınlığına veya çekirdeğe olan uzaklığına göre.
- protonlar. Pozitif ve daha büyük bir yük ile donatılmışlardır, atomun çekirdeğinde bulunurlar ve kütlesinin ve ağırlığının ana bölümünü oluştururlar.
- nötronlar. Herhangi bir elektrik yükü olmadan atomun çekirdeğinde protonlarla birlikte bulunurlar ve atomun kütlesini ve ağırlığını etkilemezler. elektromanyetizma.
Bir atomun sahip olduğu elektron, proton ve nötron sayısına bağlı olarak, atomu oluşturur. kimyasal elementler Periyodik Tabloda bilinir ve sınıflandırılır. Örneğin, var olan en basit atom, yalnızca bir elektronu ve bir protonu olan hidrojendir.