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凝聚态 、凝聚态物质是什么意思
2023-04-24 01:21  浏览:38

凝聚态是什么?

凝聚态

凝聚态,指的是由大量粒子组成,并且粒子间有很

强相互作用

的系统。自然界中存在着各种各样的凝聚态物质。固态和液态是最常见的凝聚态。低温下的超流态,

超导态

玻色

-

爱因斯坦凝聚态,

磁介质

中的

铁磁

态,反铁磁态等,也都是凝聚态。

物质的凝聚态形式有哪几种

物质的凝聚态形式,除了我们常见的固态、气态和液态,还有等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态、费米子凝聚态。

这也是物理学上物质的六种存在形态,固态、气态和液态在日常生活中随处可见,这里就不再详述,还是介绍一下其他三种物质形态:

(1)等离子态:电离气体电离到一定程度后,电离气体中每一个带电粒子的运动都会相互影响和制约,整体呈现出电中性,这种气体状态被称为等离子体态。

(2)玻色-爱因斯坦凝聚态:大量原来不同状态的原子突然凝聚到同一状态,但却表现出单个粒子的行为,这种状态称为玻色-爱因斯坦凝聚态,要达到该状态,一方面需要物质达到极低的温度,另一方面还要求原子体系处于气态。

(3)费米子凝聚态:与玻色-爱因斯坦凝聚态都是物质在量子状态下的形态,但在极低温时表现得与玻色-爱因斯坦凝聚态截然相反。

什么是凝聚态物理?

凝聚态物理学是研究凝聚态物质的物理性质与微观结构以及它们之间的关系,即通过研究构成凝聚态物质的电子、离子、原子及分子的运动形态和规律,从而认识其物理性质的学科。

一方面,它是固体物理学的向外延拓,使研究对象除固体物质以外,还包括许多液态物质,诸如液氦、熔盐、液态金属,以及液晶、乳胶与聚合物等,甚至某些特殊的气态物质,如经玻色-爱因斯坦凝聚的玻色气体和量子简并的费米气体。

另一方面,它也引入了新的概念体系,既有利于处理传统固体物理遗留的许多疑难问题,也便于推广应用到一些比常规固体更加复杂的物质。

起源发展:

凝聚态物理学起源于19世纪固体物理学和低温物理学的发展。19世纪,人们对晶体的认识逐渐深入。1840年法国物理学家A·布拉维导出了三维晶体的所有14种排列方式,即布拉维点阵。

1912年,德国物理学家冯·劳厄发现了X射线在晶体上的衍射,开创了固体物理学的新时代,从此,人们可以通过X射线的衍射条纹研究晶体的微观结构。

19世纪,英国著名物理学家法拉第在低温下液化了大部分当时已知的气体。1908年,荷兰物理学家H·昂内斯将最后一种难以液化的气体氦气液化,创造了人造低温的新纪录-269 °C(4K),并且发现了金属在低温下的超导现象。

超导具有广阔的应用前景,超导的理论和实验研究在20世纪获得了长足进展,临界转变温度***纪录不断刷新,超导研究已经成为凝聚态物理学中最热门的领域之一。

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