自然之谜.pdf

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/05/10 18:34:57
物质有几态
 
军队有“三军”,那就是“海、陆、空”;物质有“三态”,那就是“气、
液、固”。这似乎已经成为人之常识了,可是,这回又要提醒你了,这种观
念过时了。正像现代军队已经更加细化了,什么装甲兵、通讯兵、雷达兵、
防化学兵、火箭兵、原子武器兵等等,物质的状态也更加细化了,据现在所
知,物态就不下十几种。
首先,“气、液、固”三态仍然是物质宏观下最明显的状态。就以水来
讲,水仅仅是在0℃~100℃之间,如果低于0℃,水就变成固态的冰,而高
于 100℃,水又变成气态的水蒸气。再以氢气来讲,常温下是气态,但当温
度为-253℃时,变为液态氢,当温度再低到-259℃时,变为固态氢。
但是,如果按其内部分子结构来细分的话,气态中还包含有等离子态,
液态中还包含有超流态,固态中还包含有晶态、液晶态、玻璃态、超导态和
金属氢态等等。
等离子态是指气体温度升高到几千度或几万度以后,分子或原子失去电
子成为带正电的离子,脱离原子核束缚的电子成为自由电子。这种电离气体
就是等离子态。在自然界有天然的等离子层,它能保护我们地球上的生物不
受宇宙中带电粒子的侵害。人们也可以制造人工等离子体,如等离子体切割、
等离子体喷涂、等离子状态下的辉光放电等等。
超流态是指在极低温下,在绝对温度4K以下,对于液态氦有一种特殊的
性能,它的粘滞性完全消失,从而可以沿管壁或容器壁面向上流动以至流到
外面,这就是奇特的超流态。
至于晶态、液晶态和玻璃态则是以原子的规则、对称、周期性的差异来
区分的。晶态是指物质呈结晶形状出现的,每种结晶态物质都有固定的结晶
结构,如水晶呈棱锥形,方解石呈平行六面体形,雪花呈六角形等等。有的
物质永远没有结晶体,如玻璃、沥青,它的内部结构更像液体,称玻璃态。
还有一些物质,主要是一些有机物质,介于液态和晶态之间,尤其具有晶体
的光学性质,称液晶态。
固态中比较特殊的是超导态和金属氢态。超导态是指有些金属在接近绝
对零度时呈现电阻消失的状态。目前人们又开始制造高温超导材料,使一些
人工制造的化合物在较高的温度下也呈现超导现象。另外金属氢态是氢气所
固有的一种状态,当氢气在非常巨大的压力下,氢可以变成固态,而且这时
的固态氢具有金属的特性。全文阅读