認識微觀世界及微粒間那些事

2021-01-15 物理研究苑

我們日常生活中接觸到的大都是宏觀物體,對微觀領域感受沒有那麼深刻。今天我們來了解下奇妙的微觀世界。

一、物質的組成

①物質是由分子或原子組成,分子又是由原子組成的。

(所以可以理解為物質大都是直接或間接由原子組成)

水的物質組成

如上圖,水是由水分子組成,水分子又是由1個氧原子和2個氫原子組成。

注意:分子是保持物質化學性質不變的最小微粒!

②原子是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成(即原子的核式結構)。

原子的核式結構

③原子核是由帶正電的質子和不帶電的中子組成。

原子結構示意圖

注意:原子對外是不顯電性的,雖然原子內部有帶正電的質子和帶負電的電子,但是正負電荷數量相同,互相中和。

④質子和中子是由夸克組成的。

歸納:物質組成通過下圖展示

物質組成

二、分子動理論

①分子間存在間隙

驗證實驗:

等體積的酒精和水

如上圖,將50 cm的酒精和50 cm的水充分混合。

現象:混合後的總體積小於100cm。

②分子在永不停息地做無規則運動。(考查最多)

驗證實驗:

1、氣體

空氣和紅棕色的二氧化氮氣體

如上圖,將裝有空氣和二氧化氮氣體的兩個集氣瓶瓶口相對,中間用玻璃板隔離,抽掉玻璃板觀察。

現象:很快兩個瓶內氣體互相融合。

結論:氣體分子在永不停息地做無規則運動。

2、液體

向清水中滴藍墨水

如上圖,向一杯清水裡滴一滴藍墨水,很快整杯水都變成了藍色。

結論:液體分子在永不停息地做無規則運動。

3、固體

在牆角堆放煤塊,一段時時間後,牆壁上出現黑色煤跡。

結論:固體分子在永不停息地做無規則運動。

總結:分子都在永不停息地做無規則運動。

三、分子間的作用力

鋁塊擠壓在一塊

如上圖,將兩個鋁柱緊緊壓在一塊後,下方懸掛一個玩具熊,發現鋁柱吸在一起,不會掉落。

結論:分子間存在引力。

注射器

如上圖,用注射器吸水後,用手指堵住注射器口,用力擠壓,發現擠壓不動。

結論:分子間存在斥力。

好了,關於微觀世界的認識就到這裡,歡迎留言討論,謝謝觀看!

相關焦點

  • 溫度的微觀本質
    溫度是衡量物質冷熱程度的物理量,在微觀本質上認為代表的是分子、原子的運動的劇烈程度。在熱力學中分子(原子)的運動包括平動、轉動和振動。在固體的摩擦生熱的解釋中,認為固體分子的無規則運動的總動能和分子間相互作用勢能構成了宏觀物體的熱力學能。
  • 用「多重宇宙論」可以解釋微觀世界的「疊加態」嗎?
    這種狀態只有在微觀世界才會明顯,因為我們從未在宏觀世界看到過這種狀態,但這種狀態的原因是我在前一篇文章中沒有向您解釋過。今天我將集中討論這個問題。首先,為了照顧那些沒有讀過我的「疊加態」文章的朋友,我簡單地說一下什麼是疊加態,也就是說微觀粒子有一種「同時處於多個位置」的狀態,但這種狀態在宏觀世界中是從來沒有見過的。
  • 基本粒子真的是物質世界最「基本」的微粒嗎?
    基本粒子真的是物質世界最「基本」的微粒嗎?可是,在物質的微觀世界裡,芝麻卻簡直大得無法比擬。芝麻由無數個細胞組成,細胞又由無數個分子組成,分子又由原子組成。20世紀初,人們發現原子是由電子和原子核組成的。原子很小,原子核更是微乎其微。如果說,一個原子像一座十層高樓那樣大的話,那麼原子核只有一粒豆子那樣小。而且,原子核還可以分成更小的「小不點兒」。這些「小不點兒」都屬於原子世界的「居民」,種類很多。
  • 這部科幻片展現了一個絕美的微觀世界!
    量子物理學鏡頭下的世界十分美妙,它讓我們認識了世界不是墨守成規、一成不變的;它讓我們從宏觀關注到微觀;它告訴我們,看,微觀世界和宏觀世界是一樣的!從哲學角度講,微觀世界就是宏觀世界的縮影,這也和量子物理十分相似。
  • 看繪本《微觀世界》:跟孩子一起了解那些我們看不到的小生命
    為了讓孩子們有更直觀的了解,或者說我實在是難以招架好奇寶寶們之後提出的各種問題,索性邀請孩子們到我家中,給他們看一本由法國的埃萊娜拉傑克、達米安拉韋爾杜恩所著的繪本《微觀世界:謎一樣的小生命》。翻到書中「一叢苔蘚的復甦」那一頁,綠色苔蘚的微觀世界一覽無餘:「緩步動物緩緩舒展身體,開始活動;線蟲和輪蟲伸展著、扭動著,再次踏上徵程,去尋找食物;在苔蘚的上層部分,彈尾蟲和甲蟎又回來了。瞧,它們正有滋有味地啃食那些微小的藻類和真菌呢。」
  • 夢見進入微觀世界,探索微觀文明的秘密
    我們已知的客觀世界分為兩部分,一部分是宏觀世界,一部分是微觀世界;從我們所在的宇宙三維環境進行判定,宏觀世界是無限大的空間集合體,而微觀世界是無限小的空間集合體;如何進入微觀世界去探索那裡的神奇奧秘?我們藉助夢境為媒介,讓意識穿過層層空間物質粒子的阻隔,我們會發現在一些比夸克還要小的粒子裡面,存在著來自不同維度的微觀世界體系
  • 宇宙間三十六個維次空間的秘密
    依次是:無色間、雙色間、人間、因果間、陰陽兩界間、人仙界、質子界、光子界、光速圈、超光速圈、分子界、微觀世界、法界、滯留信息間、超時間、宏觀世界、時間隧道、空間隧道、渾沌界、清涼界、天界、極樂界、陰極黑洞體、萬年界、千年界、夢境界、陽極黑洞體、家畜界、動物界、植物界、昆蟲界、細菌界、山石河流氣象界、陰間、冰凍層、火煉層。
  • 超導加速器,可幫助人們認識微觀世界的規律,揭開物質起源的奧秘
    超導加速器可以幫助人們認識微觀世界的規律,揭開物質起源的奧秘。讓我們回顧一下人類對物質結構的認識過程。十九世紀人們普遍認為原子是組成物質最小的不可分的微粒子。十九世紀末,發現了電子,它的質量很輕,而具有一定負電荷。1920年,把氫核作為基本粒子,是正負電荷,命名為質子。
  • 揭秘微觀世界
    揭秘微觀世界網羅天下趣事,縱觀八方奇聞,歡迎收看本期內容,著名的宇宙學家卡爾薩根曾說過:如果將一個原子無限放大,會不會是另外一個宇宙?原子是指化學反應不可再分的基本微粒,在量子力學領域中,有人曾指出,世界就是有一個個微小的粒子構成的,那麼再將樹葉放大1億倍時,就能夠看到宇宙嗎?
  • 量子力學是描述微觀物質的理論
    該理論形成於20世紀初期,徹底改變了人們對物質組成成分的認識。微觀世界裡,粒子不是撞球,而是嗡嗡跳躍的概率雲,它們不只存在一個位置,也不會從點A通過一條單一路逕到達點B [1] 。量子力學的發展革命性地改變了人們對物質的結構以及其相互作用的認識。量子力學得以解釋許多現象和預言新的、無法直接想像出來的現象,這些現象後來也被非常精確的實驗證明。除通過廣義相對論描寫的引力外,至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力學的框架內描寫(量子場論)。
  • 李家明:走近物理科學的微觀世界
    大到宇宙,小到基本粒子,在那些我們肉眼看不到的微觀世界中蘊含著改變世界的巨大能量。作為一項基礎性科研領域,物理科學的每一次新發現都對人們的認識和科技進度產生著深刻的影響。他曾作為項目負責人,承擔中科院重大科研課題《原子分子激發態和動力過程》的研究,使我國在原子分子物理領域的發展躍上了新的臺階,他就是中國科學院院士李家明。
  • 微觀粒子作用的三大規律
    進入二十世紀後,隨著人們對微觀粒子的研究不斷深入,很多人認為牛頓三大定律並不適用微觀領域,牛頓三大定律解釋不了微觀粒子間相互作用,微觀粒子的波動性實驗表明解釋微觀粒子間的相互作用要用量子力學。我們在綜合分析大量微觀粒子相互作用的基礎上,歸納總結出微觀粒子間相互作用的三大規律,即:能量動量守恆規律、&34;規律和能量交換量子化規律。
  • 微觀認識的開花
    在個人思維裡,對微觀和觀測的一些總結如下,第一是差概念,信號和感知離不開差的概念,我們對信號識別必然存在參考點,比如我們的耳朵,聽力器官形變是聽力器官來源,假設耳朵裡的那些像柱子陣列一樣的器官長久彎曲不動,沒有形成差動,我們將無法聽到聲音。
  • 梁立紅:漫步微觀世界的「跨尺度」對話
    她介紹,隨著人們對自然界認識的加深,對自然界中很多材料微觀結構的研究,往往能細化到納米量級。「這些納米線、薄膜或微結構(晶粒尺度)在納米量級的宏觀材料,其力學性能依賴於特徵尺度,如納米晶金屬強度隨晶粒減小而增加,傳統連續介質理論無法刻畫。研究這種尺度-性能內在關聯及表徵方法即跨尺度力學」。
  • 微觀世界:「宇宙」可能是這樣存在的
    科學家通過對微觀世界的觀察,發現微觀世界與宏觀宇宙極為相似,並且基本結構也大致一樣,如果真的可以將原子放大10億倍,那麼呈現在我們面前的極有可能就是一個宇宙的模型。在幾千年前,我們的先人就曾提出「至大無外,謂之大一;至小無內,謂之小一」的言論,若宇宙真的存在大小之分,那麼宏觀來說宇宙自然就沒有了盡頭,按照這樣的說法,在量子級的世界可能還存在有更小的未被認知的物質,也就是說,宇宙之外還有宇宙,微觀世界裡面一定還有另一個世界,只是以我們的能力來說無法探尋到而已。
  • 微觀世界中不可思議的現象!!!
    佛教中也有類似這樣的描述,比如『『一花一世界,一葉一菩提』』,『『芥子須彌』』等之類的,都說的是微觀中的世界。比如說:一個分子或者是一個原子,就像是宏觀宇宙中的星系,有的是大型星系,有的則屬於小型星系。
  • 通過微觀模型判斷物質或相關反應的量
    例題2 (重慶A卷)工業生產硫酸中的某一步反應用微觀模型圖表示如下,下列說法正確的是 ( ) A.參加反應的反應物間分子個數比是1∶1 C. 反應前後分子數目不變 D. 該反應屬於化合反應
  • 如果我們生活在微觀世界中|三明治雜貨鋪
    如果把整個世界都移到顯微鏡下觀察,我們會看到什麼? 藍色的咖啡因?色塊斑斕的龍舌蘭?如瑪瑙般熠熠生輝的石砂?
  • 光的本質揭秘之一引力和微觀粒子的作用
    我們對於未知的世界總有一種恐懼心理,在認識方法上總是想通過已知的事物規律去推測分析未知的事物規律,或者把未知的事物歸類到已知事物中理解,在認識物理世界時我們同樣自覺不自覺應用了這種認識方法。在幾百年前的牛頓時代,對光的認識有微粒說和波動說兩種主流觀點,後來人們發現了光的衍射現象,即光經過物質後拐彎了,當時的微粒說對此一籌莫展。
  • 解讀科學史上對「光本質」的探索之路,波粒二象性已成為微觀世界的基石!
    然而,同時代的牛頓卻並不認同光是一種波,他認為光是一種微粒,在牛頓之前,法國數學家皮埃爾·伽森荻提出物體是由大量堅硬粒子組成,牛頓非常認同伽森荻的觀點,他根據光的直線傳播規律、光的偏振現象,最終於 1675 年提出假設,認為光是從光源發出的一種物質微粒,在均勻媒質中以一定的速度傳播。微粒說由此產生。