• Wat is materie (natuurkunde)?
• Kenmerken van materie in de natuurkunde
• Toestanden van het materiaal
• Structuur van materie

We leggen uit wat materie is in de natuurkunde en wat de kenmerken ervan zijn. Daarnaast de staten die het presenteert en de structuur ervan.

Materie is het resultaat van de reacties en eigenschappen van enkele basiscomponenten.

Wat is materie (natuurkunde)?

Volgens de aanpak van de fysiek, materie verwijst naar elke entiteit die is begiftigd met massa- eigen en in staat om een ​​te bezetten ruimte op een bepaald moment. Alle fysieke objecten zijn gemaakt van materie, van een auto tot een atoom en de deeltjes elementalen waaruit het bestaat.

Het begrip materie op het gebied van natuurkunde is door de eeuwen heen gedefinieerd en opnieuw gedefinieerd, van de oudheid (toen het begrip atomen opkwam), tot de tijd van Isaac Newton en later Albert Einstein. De ontdekking van subatomaire materie en de inhuldiging van de deeltjesfysica is de meest revolutionaire gebeurtenis in het veld als het gaat om het denken over materie.

Daarom was de initiële definitie van materie die we gaven voldoende voor de klassieke takken van de natuurkunde, maar het is problematisch binnen het veld van de wetenschap. kwantummechanica, waar de begrippen "massa" en "ruimte" veel gecompliceerder zijn.

Kenmerken van materie in de natuurkunde

Antimaterie is materie die bestaat uit antideeltjes.

Materie heeft bepaalde specifieke eigenschappen, zoals massa en volume, dat wil zeggen, materie neemt een regio bepaald in ruimtetijd. Dit betekent dat materie meetbare eigenschappen heeft, zoals de proporties (lengte, breedte, hoogte), de dikte, de gewicht, hardheid, vloeibaarheid, kneedbaarheid, onder vele anderen. Materie kennen is precies de fysieke eigenschappen ervan begrijpen, radicaal anders dan die van bijvoorbeeld de Energie.

Aan de andere kant moet materie zich in een van de bekende toestanden of fasen bevinden, volgens de verdeling, groepering en eigenschappen van zijn deeltjes. Dus materie wordt gepresenteerd in de staat stevig, vloeistof ja gasvormig, hoewel het ook, onder bepaalde extreme omstandigheden van druk en temperatuur, in een staat kan worden gevonden plasmatisch (geïoniseerd gas). Er zijn andere, meer complexe toestanden van materie die worden bestudeerd in geavanceerde gebieden van de natuurkunde en die onstabiel zijn.

Naast materie is er de antimaterie, die kan worden opgevat als materie bestaande uit antideeltjes. Voor elk elementair deeltje dat bestaat, is er een ander identiek maar met elektrische lading tegenovergestelde, wat de vernietiging van beide veroorzaakt bij interactie.

Toestanden van het materiaal

In gasvormige toestand hebben de deeltjes een zeer zwakke aantrekkingskracht.

Volgens de natuurkunde zijn er drie hoofdtoestanden van materie: vast, vloeibaar en gasvormig, hoewel er ook andere, minder frequente toestanden zijn, zoals plasma of fermionische condensaten, die alleen in het laboratorium kunnen worden gereproduceerd. Elke fysieke toestand heeft verschillende kenmerken die veel te maken hebben met hoe de deeltjes van het bestudeerde systeem in de ruimte zijn gerangschikt en de energie die ze hebben.

• Stevig. De deeltjes vaste stof liggen zeer, zeer dicht bij elkaar, ten prooi aan zeer sterke aantrekkingskrachten. Daarom gedragen ze zich als een enkel lichaam, met grote samenhang, dikte en een constante vorm. Ze vertonen weerstand tegen fragmentatie en hebben een lage of geen vloeibaarheid: ze kunnen niet worden samengedrukt en, wanneer ze worden gebroken of gefragmenteerd, worden er andere vaste stoffen van kleinere omvang uit verkregen.
• Vloeistoffen. De deeltjes vloeibare materie worden bij elkaar gehouden door aantrekkingskrachten, veel zwakker en minder geordend dan die van vaste stoffen. Om deze reden missen vloeistoffen een vaste en stabiele vorm, evenals cohesie en uithoudingsvermogen, zodat ze de vorm krijgen van de container die ze bevat. Ze hebben een grote vloeibaarheid (ze kunnen in kleine ruimtes worden ingebracht) en een oppervlaktespanning waardoor ze aan oppervlakken hechten, ze zijn niet erg samendrukbaar en, met uitzondering van de WaterZe hebben de neiging om samen te trekken in de aanwezigheid van kou.
• gassen. De deeltjes gasvormige materie zijn in een zodanige staat van verspreiding en afstand dat ze nauwelijks in staat zijn om volledig bij elkaar te blijven: de aantrekkingskracht tussen hen is zwak, wat een staat van wanorde tussen hen veroorzaakt. Omdat ze er niet in slagen om samen te komen en een enorm compact lichaam te vormen, zwaartekracht het heeft geen merkbaar effect op hen. Ze nemen een veel groter volume in dan vloeistoffen en vaste stoffen, omdat ze de neiging hebben uit te zetten totdat ze het hele ruimte die ze bevat. Ze missen een vaste vorm en volume en zijn soms kleurloos en/of geurloos.

Materie kan van de ene toestand naar de andere worden getransformeerd, gewoon door de voorwaarden van te veranderen temperatuur- ja Druk waar je bij bent. De chemische eigenschappen blijven echter hetzelfde.

Structuur van materie

Protonen vormen het grootste deel van de massa en het gewicht in het atoom.

Alle bekende materie is samengesteld uit microscopisch kleine eenheden die atomen worden genoemd en die op hun beurt worden gevormd door drie subatomaire deeltjes:

• elektronen. Begiftigd met een negatieve lading en kleine afmetingen, draaien deze deeltjes om de kern van het atoom in een reeks banen die orbitalen worden genoemd, met een grotere of kleinere hoeveelheid Energie volgens de nabijheid of de afstand tot de kern.
• protonen. Begiftigd met een positieve lading en groter, worden ze gevonden in de kern van het atoom en vormen het grootste deel van zijn massa en gewicht.
• Neutronen. Zonder enige elektrische lading worden ze samen met de protonen in de kern van het atoom gevonden, waardoor ze massa en gewicht aan het atoom geven, hoewel ze de atoomkern niet beïnvloeden. elektromagnetisme.

Afhankelijk van het aantal elektronen, protonen en neutronen dat een atoom heeft, vormt het de chemische elementen bekend en gecategoriseerd in het periodiek systeem. Het eenvoudigste atoom dat bestaat, is bijvoorbeeld waterstof, dat slechts één elektron en één proton heeft.