Войти
Сварщикам необходимо защитить себя от сварочных искр, которые представляют собой нагретые частицы металла, отлетающие от поверхности сварки. В физических наук, A частиц (или корпускула в старых текстах) представляет собой небольшой локализованы объект, к которому может быть приписано несколько физических или химических свойств, таких как объем, плотность, или массы. Они сильно различаются по размеру или количеству, от субатомных частиц, таких как электрон, до микроскопических частиц, таких как атомы и молекулы, до макроскопических частиц, таких как порошки и другие гранулированные материалы. Частицы также могут быть использованы для создания научных моделей из более крупных объектов в зависимости от их плотности, например, людей, двигающихся в толпе или небесных телах в движении.
Термин частица имеет довольно общее значение и уточняется по мере необходимости в различных областях науки. Все, что состоит из частиц, может называться частицами. Однако существительное « частицы» чаще всего используется для обозначения загрязнителей в атмосфере Земли, которые представляют собой суспензию несвязанных частиц, а не агрегацию связанных частиц.
Частицы часто представляют в виде точек. Эта фигура может представлять движение атомов в газе, людей в толпе или звезд в ночном небе. Концепция частиц особенно полезна при моделировании природы, поскольку полное рассмотрение многих явлений может быть сложным, а также включать сложные вычисления. Его можно использовать для упрощения предположений о задействованных процессах. Фрэнсис Сирс и Марк Земанский из Университета физики приводят пример расчета места приземления и скорости бейсбольного мяча, брошенного в воздух. Они постепенно лишить бейсбол большинства ее свойств, сначала идеализируя его в качестве жесткой гладкой сферы, то пренебрегая вращения, плавучесть и трение, в конечном счете, сводя задачу к баллистикам одного классической точечной частицы. Обработка большого числа частиц - это область статистической физики.
Галактики настолько велики, что звезды можно рассматривать как частицы относительно них См. Также: Размер частиц Термин «частица» обычно применяется по-разному к трем классам размеров. Термин макроскопическая частица обычно относится к частицам, намного большим, чем атомы и молекулы. Они обычно абстрагируются как точечные частицы, даже если они имеют объем, форму, структуру и т. Д. Примеры макроскопических частиц включают порошок, пыль, песок, обломки во время автомобильной аварии или даже объекты размером со звезды. из галактики.
Другой тип микроскопических частиц обычно относится к частицам размером от атомов до молекул, таким как диоксид углерода, наночастицы и коллоидные частицы. Эти частицы изучаются в химии, а также в атомной и молекулярной физике. Самые маленькие из частиц - это субатомные частицы, которые относятся к частицам, меньшим, чем атомы. Сюда входят такие частицы, как составные части атомов - протоны, нейтроны и электроны, - а также другие типы частиц, которые могут быть произведены только в ускорителях частиц или в космических лучах. Эти частицы изучаются в физике элементарных частиц.
Из-за их чрезвычайно малого размера изучение микроскопических и субатомных частиц относится к сфере квантовой механики. Они будут демонстрировать явления, продемонстрированные в частице в модели ящика, включая дуальность волна-частица, и можно ли рассматривать частицы как отдельные или идентичные - важный вопрос во многих ситуациях.
Протон состоит из трех кварков. Частицы также можно классифицировать по составу. Композитные частицы относятся к частицам, имеющим состав, то есть частицам, состоящим из других частиц. Например, атом углерода-14 состоит из шести протонов, восьми нейтронов и шести электронов. Напротив, элементарные частицы (также называемые элементарными частицами) относятся к частицам, которые не состоят из других частиц. Согласно нашему нынешнему пониманию мира, существует лишь очень небольшое их количество, например лептоны, кварки и глюоны. Однако возможно, что некоторые из них все же могут оказаться составными частицами и на данный момент просто кажутся элементарными. Хотя составные частицы очень часто можно считать точечными, элементарные частицы действительно точечны.
Известно, что как элементарные (например, мюоны ), так и составные частицы (например, ядра урана ) распадаются частицы. Те, которые этого не делают, называются стабильными частицами, такими как электрон или ядро гелия-4. Время жизни стабильных частиц может быть как бесконечным, так и достаточно большим, чтобы препятствовать попыткам наблюдать такие распады. В последнем случае эти частицы называются « стабильными в наблюдениях ». В общем, частица распадается из состояния с высокой энергией в состояние с более низкой энергией, испуская какую-либо форму излучения, например, испускание фотонов.
В вычислительной физике, N -Бодите моделирование (также называемый N -частичного моделирования) является моделированием динамических систем частиц под действием определенных условий, такие как подвергаясь тяжесть. Эти симуляции очень распространены в космологии и вычислительной гидродинамике.
N означает количество рассматриваемых частиц. Поскольку моделирование с более высоким N требует больших вычислительных ресурсов, системы с большим количеством реальных частиц часто будут аппроксимированы меньшим числом частиц, и алгоритмы моделирования необходимо оптимизировать с помощью различных методов.
Примеры стабильной и нестабильной коллоидной дисперсии. Коллоидные частицы - это компоненты коллоида. Коллоид - это вещество, равномерно распределенное в другом веществе под микроскопом. Такая коллоидная система может быть твердой, жидкой или газообразной ; а также сплошные или рассредоточенные. Частицы дисперсной фазы имеют диаметр примерно от 5 до 200 нанометров. Растворимые частицы меньшего размера образуют раствор, а не коллоид. Коллоидные системы (также называемые коллоидными растворами или коллоидными суспензиями) являются предметом науки о границах раздела и коллоидной науки. Взвешенные твердые частицы могут удерживаться в жидкости, тогда как твердые или жидкие частицы, взвешенные в газе, вместе образуют аэрозоль. Частицы также могут находиться во взвешенном состоянии в виде атмосферных твердых частиц, которые могут представлять собой загрязнение воздуха. Более крупные частицы аналогичным образом могут образовывать морской мусор или космический мусор. Конгломерат дискретных твердых макроскопических частиц можно описать как гранулированный материал.
