Tudomány és Technika   Természettudományok   Atomok és elemek 

 

Anyag
magyarul Anyag   angolul Matter   németül Der Materie

 

      A köznapi használat szerint anyagok: a tömeggel és térfogattal rendelkező dolgok.
      A fizikai és kémiai általános anyagdefiníció szerint: anyagok az atomok, a molekulák és ezek építőelemei (részecskék és erőterek).

      A modern fizikában anyag minden, ami elemi fermionokat tartalmaz (mivel a fermionokra jellemző a Pauli-féle kizárás, vagyis két anyagrészecske nem veheti fel ugyanazt a térbeli helyzetet). A Standard Modell szerinti elemi fermionok:
      ˇ kvarkok (a hadronok építőelemei);
      ˇ leptonok (elektron, pozitron...).
      Ezek szerint nem számítanak anyagnak az anyagok közötti kölcsönhatások (erőterek) közvetítői, az elemi bozonok (térkvantumok):
      ˇ a mértékbozonok (az alapvető kölcsönhatások közvetítő részecskéi: a fotonok, a gluonok, a W-bozonok és a Z-bozon);
      ˇ és a Higgs-bozonok.

      Az anyagok jellemző mérettartományai:
      ˇ szubatomi mérettartomány: 50 pm alatt (nagyenergiájú fizika: magfizika és részecskefizika; elemi részecskék);
      ˇ atomi mérettartomány: 50 pm - 10 nm (a kémiai jellemzők már megjelennek; különálló atomok, molekulák);
      ˇ mikroszkópikus tartomány: 10 nm - 100 µm (anyagi halmazok, szövetszerkezeti tartomány, mikrobiológiai tartomány);
      ˇ makroszkópikus tartomány: 100 µm felett (emberi érzékszervekkel észlelhető anyagmennyiségek).

      Az anyag makroszkópikus fizikai tulajdonságai:
      ˇ térbeli kiterjedés (térfogat, sűrűség, hőtágulási együttható);
      ˇ tömeg (anyagmennyiség);
      ˇ halmazállapot (olvadáspont, olvadáshő, forráspont, forráshő, kritikus hőmérséklet, kritikus nyomás);
      ˇ fázisállapot (párolgáshő, átalakuláshő);
      ˇ szilárdság, keménység;
      ˇ rugalmasság (rugalmassági modulus);
      ˇ megmunkálhatóság (fajlagos nyúlás);
      ˇ viszkozitás (= "belső súrlódás");
      ˇ hőkapacitás (fajhő = fajlagos hőkapacitás);
      ˇ hővezető képesség (hővezetési tényező);
      ˇ elektromos vezetőképesség (fajlagos vezetőképesség, fajlagos ellenállás);
      ˇ mágnesezhetőség (mágneses szuszceptibilitás, diamágnesség, paramágnesség, ferromágnesség, ferrimágnesség, antiferromágnesség);
      ˇ mágneses vezetőképesség (relatív permeabilitás);
      ˇ polarizálhatóság (relatív permittivitás);
      ˇ sugárzásáteresztő képesség (= "elektromágneses átlátszóság");
      ˇ rezgésvezető képesség.

      Az anyagok fizikai tulajdonságai az állapothatározók értékétől függően változnak, ezért egy bizonyos tulajdonság számszerű megadásával együtt az anyag jellemző állapotát is meg kell adni. A legfontosabb állapothatározók a nyomás és a hőmérséklet.

      A szilárd halmazállapotú anyag mikroszkópikus tulajdonsága a szövetszerkezet (szemcseszerkezet, szövetelem-arány).
      Diszperz rendszerek mikroszkópikus jellemzői:
      ˇ koncentráció;
      ˇ morfológia;
      ˇ szemcseméret (szemcseméret eloszlás);
      ˇ eloszlási mód (homogén, diffúz, heterogén);
      ˇ diszperzitásfok (fajlagos felület).

      Az anyag atomi szintű tulajdonságai:
      ˇ relatív atomtömeg (= relatív moláris tömeg);
      ˇ atomsugár, kovalens sugár, ionsugár, fémes sugár;
      ˇ ionizációs energia, elektronaffinitás;
      ˇ elektronegativitás;
      ˇ oxidációs szám;
      ˇ kötéstípus (elsőrendű-, másodrendű kötések; kovalens-, ionos-, fémes kötés);
      ˇ rácstípus (atomrács, molekularács, ionrács, fémrács);
      ˇ elemi cella típusa (térkitöltési tényező, koordinációs szám, rácshézag);
      ˇ rácshibák;
      ˇ összetétel (komponensek, szennyezettség)
      ˇ molekulatömeg (moláris molekulatömeg)
      ˇ molekulaszerkezet (molekulaalak, kötésszög, polaritás, orientáció)
      ˇ (atom, molekula) belső energia (nyugalmi energia, nullponti energia, kötési energiák, termikus energia);
      ˇ kémiai aktivitás (= reakciókészség);
      ˇ az atom vagy molekula (eredő) mágneses dipólmomentuma.

      Az anyag szubatomi szintű jellemzői:
      ˇ az atomok belső szerkezete (rendszám, tömegszám);
      ˇ egy kémiai elemen belül az izótópok aránya;
      ˇ radioaktivitás (bomlásállandó, felezési idő);
      ˇ az atommag kötési energiája (szeparációs energia);
      ˇ az atomok elektronszerkezete;
      ˇ elektromos töltés;
      ˇ spin;
      ˇ az atommag (eredő) magspinje;
      ˇ részecske impulzus (lendület) és impulzusmomentum (perdület);
      ˇ a részecskék mágneses dipólmomentuma és spin mágneses dipólmomentuma;
      ˇ az atommag (eredő) mágneses dipólmomentuma és elektromos kvadrupólmomentuma;
      ˇ esetleges antianyag volta.

 

Vissza a lap tetejére

  Tudomány és Technika (test@t-es-t.hu)

 Tudomány és Technika   Természettudományok   Atomok és elemek