物質只有三種形態,物質的6種形態?

時間 2022-05-01 09:15:02

1樓:匿名使用者

還有一種被稱做「費米冷凝體」。

何為「費米子凝聚態」

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。

量子力學認為,粒子按其在高密度或低溫度時集體行為可以分成兩大類:一類是費米子,得名於義大利物理學家費米;另一類是玻色子,得名於印度物理學家玻色。這兩類粒子特性的區別,在極低溫時表現得最為明顯:

玻色子全部聚集在同一量子態上,費米子則與之相反,更像是「個人主義者」,各自佔據著不同的量子態。「玻色一愛因斯坦凝聚態」物質由玻色子構成,其行為像一個大超級原子,而「費米子凝聚態」物質採用的是費米子。當物質冷卻時,費米子逐漸佔據最低能態,但它們處在不同的能態上,就像人群湧向一段狹窄的樓梯,這種狀態稱作「費米子凝聚態」。

「費米子凝聚態」是如何創造出來的?

科學家們在2023年已成功地通過將具有玻色子特徵的原子氣體冷卻至低溫,獲得所謂的 「玻色一愛因斯坦凝聚態」。由於沒有任何2個費米子能擁有相同的量子態,費米子的凝聚一直被認為不可能實現。去年,物理學家找到了一個克服以上障礙的方法,他們將費米子成對轉變成玻色子。

這一研究為創造「費米子凝聚態」鋪平了道路。

德博拉·金領導的聯合研究小組,將具有費米子特徵的鉀原子氣體冷卻到絕對零度以上的十億分之一度,此時鉀原子停止運動。絕對零度相當於一273.15℃。試驗中,科學家用鐳射方法遠遠達不到費米子凝聚所要求的溫度。

為此,還要把原子放到「磁杯」中進行蒸發冷卻。他們將氣體約束在真空小室中,並採用磁場和鐳射使鉀原子配對,成功地創造出「費米子凝聚態」。

物質的6種形態?

2樓:

當大量的微觀粒子在一定的溫度和壓力下相互集聚為一種穩定的結構狀態時,就叫做「物質的—種狀態」,簡稱物態。一般說來,任何一種物質,在不同的溫度、壓力和外場(如引力湯、電場、磁場等)影響下將呈現不同的物態。有時一種物質在某種溫度和壓力下,有幾種不同的物態同時存在,從而把整個物體分為幾個均勻的部分,每個均勻部分稱為一個「相」。

這時,每一種物態就是一個相。同一種物態下也有可能同時存在若干個「相」的情形。

在本世紀以前,人們還只能從物體的巨集觀特徵來區別物質的狀態;一切具有固定形狀和體積,又不易形變的物態叫固態;物體具有一定體積但外形隨容器而變,且易於流動的狀態叫液態;若物體的形狀和體積均隨容器而變,容器敞開時,物質粒子就逃之夭夭,這種狀態就是氣態。人們常說「物質有三態」,就是指一種物質能以固體、液體或氣體出現。

但從物質內部的結構來考慮,就遠不止三態了。有些固體,內部的分子或原子以規則、對稱、週期性的結構狀態出現,叫結晶態。另一些所謂固體,如玻璃、瀝青、電木、塑料等等,雖然在常溫常壓下也具有固定的體積和外形,也不明顯地表現出流動性,但內部結構卻更像液體,這種狀態叫玻璃態。

不少有機物質,介於液態和晶態之間,存在一種既具有流動特性,又具有某些類似晶體的光學性質,這種物態被稱為液晶態或介晶態。氣體被加熱至萬度以上高溫或被輻時之後,原子可能會電離,整個氣體將成為帶正電的離子和帶負電的電子所組成的集合體,而且正負電量相等,這兩種離子的集聚狀態叫等離於態。如果使物體處於極低溫度條件下,例如在絕對零度以上若干度,某些金屬的直流電阻將趨近於零,這叫做超導態。

在極低溫下,有的液體(如液態氦)的粘滯性也完全消失,便叫做超流態。另一方面,也可通過改變壓力來改變物質的狀態,例如在巨大的壓力下,氫可以轉變成具有金屬特性的固態,叫金屬氫態。

以上這些物態都是我們生活中或實驗室裡能夠得到的物質狀態。如果壓力和溫度繼續住上增高,那將是個什麼結果呢?

天文學家已發現,在離地球很遠的太空中,有一種質量大而體積小的恆星,叫白矮星,其內部的壓力和溫度大得使物質原子的所有電子都脫離了原於核而成為自由電子,並使所有光身的原子核像晶體那樣,高度緊密、規則地堆砌起來,自由電子則在其間混亂地運動著,由於其密度很高,便稱為超固態。還有另一種恆星,其內部的溫度和壓力遠遠超過白矮星的溫度和壓力,在強大的壓力下,把原子核外的所有電子都「擠」進原子核裡與質子結合成中子,而且大部分原於核不再維持其原有的結合狀態,因此星球外殼的物質幾乎變成了由中子組成的流體,其密度也大大越過白矮星的密度,這種高密度物態叫中子態,故這種恆星叫中子星。但中子態還不是密度最高的物態,科學家們認為,可能存在一些密度更高的物態,如超子態、反常中子態、黑洞或白洞等等,並且在理論上已計算出這些物態能夠穩定存在的條件。

不管是低密度還是高密度物態,雖都是由各種實物粒子集聚而成的,但人們在研究物質的性質時往往把大多數物態作為連續體看待,這僅是處理問題的一種近似方法而已。即使是無實物佔據的真空也並非空無一物,而是充滿著我們無法直接察覺的「負能量」粒子的空間,形成一個廣闊無邊的真空海洋,所以真空也是物質存在的一種形態。

現在已發現大多數基本粒子都存在質量相等而電磁性或其它一些物理性質相反的粒子,叫做反粒子,如反質子、反中子等等。於是科學家們推測,也許存在一個由「反粒子」組成的「反世界」,那裡物質的狀態與我們現在所處的「正」世界物態應當一一對應,統稱為反物質態。

總之,從物質的巨集觀外形及是否容易形變等特徵來看,我們說物質有固液氣三態。而從物體內部結構特徵來看,實際上存在更多的物態。而且隨著科學的發展,人類對物質的認識將愈加深入,必會有新的物態發現。

補充:(固態,液態.氣態,反物質態,結晶態,金屬氫態)

3樓:匿名使用者

請樓主忽略樓上2位半懂不懂的答案,以下給出你想要的4、5、6態:

第四態指等離子態,你可以把它理解為「超氣態」,完整一點來說,將氣體加熱,當其原子達到幾千甚至上萬攝氏度時,電子就會被原子"甩"掉,原子變成只帶正電荷的離子。此時,電子和離子帶的電荷相反,但數量相等,這種狀態稱做等離子態。

第五態指玻色-愛因斯坦凝聚態,你可以把它理解為「超固態」,具體來講如果物質不斷冷下去、冷下去……一直冷到不能再冷下去,比如說,接近絕對零度(-273.15℃)吧,在這樣的極低溫下,物質又會出現什麼奇異的狀態呢?這時,奇蹟出現了——所有的原子似乎都變成了同一個原子,再也分不出你我他了!

這就是物質第五態——玻色-愛因斯坦凝聚態

第六態指費米子凝聚態,「玻色一愛因斯坦凝聚態」物質由玻色子構成,其行為像一個大超級原子,而「費米子凝聚態」物質採用的是費米子。當物質冷卻時,費米子逐漸佔據最低能態,但它們處在不同的能態上,就像人群湧向一段狹窄的樓梯,這種狀態稱作「費米子凝聚態」。

4樓:貓貓獵奇

物質形態,不只是常見的固液氣三態,還有另外三態!

5樓:我是茶蛋殼

中子態,等離子態,第六種不知道

世界上的物質有幾種形態

6樓:匿名使用者

固態,液態,氣態,等離子體態,波色—愛因斯坦凝聚態,費米子凝聚態液晶實際上是一種特殊的固態

詳細:物質六態

通常所見的物質有三態:氣態、液態、固態。物質是由分子、子構成的。

處於氣態的物質,其分子與分子之間距離很遠,幾乎像宇宙空間中的星球那樣分散。然而,對於液態物質來說,構成它們的分子彼此已靠得很近,分子一個挨著一個,它的密度要比氣態的大得多。拿水中的h2o(水分子)來說,它們就像鏈條一樣,一個接一個構成一條水分子的長鏈。

雖然水分子已經彼此緊靠在一起,但構成水分子的二個氫原子和一個氧原子,它們之間還離得很開。對於固態物質來說,構成元素是以原子狀態存在的,而且固體中的原子一個挨著一個,組成一個,『點陣」,就像造房子的腳手架那樣,相互攀拉,牢牢地結合在一起,這就是固體比液體硬的原因。

原子是由原子核和電子組成的,通常情況下電子都圍繞著原旋轉。然而在幾千攝氏度以上的高溫中,氣態的原子開始拋掉身上的電子,於是帶負電的電子開始自由自在地遊逛,而原子也成為帶正電的離子。溫度愈高,氣體原子脫落的電子就愈多,這種現象叫做氣體的電離化。

科學家把電離化的氣體,叫做「等離子態」。除了高溫以外,用強大的紫外線、x射線和丙種射線來照射氣體,也可以便氣體轉變成等離子態。也許你感到這種等離子態很稀罕吧!

其實,在廣漠無邊的宇宙中,它是最普遍存在的一種形態。因為宇宙中大部分的發光的星球,它們內部的溫度和壓力都高極了,這些星球內部的物質幾乎都處在等離子態。這是物質的第四種狀態。

處於等離子態的物質,電子與原子核「身首異處」,彼此離開。在白矮星裡面,壓力和溫度更高了。在幾百吉帕氣壓的壓力下,不但原子之間的空隙被壓得消失了,就是原子外圍的電子層也都被壓碎了,所有的原子核和電子都緊緊地擠在一起,這時候物質裡面就不再有什麼空隙,這樣的物質,科學家把它叫做「超固態」。

白矮星的內部就是充滿這樣的超固態物質。在我們居住著的地球的中心,那裡的壓力達到350吉帕左右,因此也存在著一定的超固態物質。

假如在超固態物質上再加上巨大的壓力,那麼原來已經擠得的原子核和電子,就不可能再緊了,這時候原於核只好宣告解散,從裡面放出質子和中子。從原於核裡放出的質子,在極大的壓力下會和電子結合成為中子。這樣一來,物質的構造發生了根本的變化,原來是原子核和電子,現在卻都變成了中於。

這樣的狀態,叫做「中子態」。中子態物質的密度更是嚇人,它比超固態物質還要大十多萬倍呢!一個火柴盒那麼大的中子態物質,重30億噸,要有960000多臺重型火車頭才能拉動它!

在宇宙中,估計只有少數的恆星,才具有這種形態的物質。

7樓:

氣態,液態,固態,還有一種超臨界狀態,另外一些物質在接近零k 時也有一些其他特殊狀態。

具體看你,高中的話只要知道前三種就行了。

8樓:

氣態,固態,液態,液晶,等離子態。

有一次,一個同學突然告訴我物質有八種形態,這是真的嗎?

9樓:匿名使用者

你同學說的不對噢,其實是十種。

1.固態

2.液態

3.氣態

4.非晶態——特殊的固態

5.液晶態——結晶態和液態之間的一種形態

6.超高溫下的等離子態

7.超高壓下的超固態

8.超高壓下的中子態

9.超導態

10.超流態

物質存在的基本形態的區別, 是物質存在的形態。

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