基于等離子態(tài)的四種物質(zhì)狀態(tài)

物質(zhì)狀態(tài)是指一種物質(zhì)出現(xiàn)不同的相。

分類形式（1）在固態(tài)時，物質(zhì)擁有固定的形狀和容量；而在液態(tài)時，物質(zhì)維持固定的容量但形狀會隨容器的形狀而改變；氣態(tài)時，物質(zhì)不論有沒有容量都會膨脹以進行擴散。

分類形式（2）分子之間的相互關(guān)系作分類。固態(tài)是指因分子之間相互的吸力因而只會在固定位置震動。而在液體的時候，分子之間距離仍然比較近，分子之間仍有一定的吸引力，因此只能在有限的范圍中活動。至于在氣態(tài)，分子之間的距離較遠，因此分子之間的吸引力并不顯著，所以分子可以隨意活動。等離子態(tài)，是在高溫之下出現(xiàn)的高度離化氣體。而由于相互之間的吸力是離子力，因而出現(xiàn)與氣體不同的性質(zhì)，所以等離子態(tài)被認(rèn)為是第四種物質(zhì)狀態(tài)。

假如有一種物質(zhì)狀態(tài)不是由分子組成而是由不同力所組成，科學(xué)家會考慮成一種新的物質(zhì)狀態(tài)。例如：費米凝聚和夸克-膠子漿。

用相圖表達的物質(zhì)狀態(tài)。

物質(zhì)狀態(tài)亦可用相的轉(zhuǎn)變來表達。相的轉(zhuǎn)變可以是結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)變又或者是出現(xiàn)一些獨特的性質(zhì)。根據(jù)這個定義，每一種相都可以其他的相中透過相的轉(zhuǎn)變分離出來。超導(dǎo)電性便是由相的轉(zhuǎn)變引伸出來，因此便有超導(dǎo)電性的狀態(tài)。同樣，液晶體狀態(tài)和鐵磁性狀態(tài)都是用相的轉(zhuǎn)變所劃分出來并同時擁有不一樣的性質(zhì)。

三大基本物質(zhì)狀態(tài)+等離子態(tài)（四態(tài)）

（一）固態(tài)

分子在固體時的排列情況

粒子（包括離子、原子或者分子）都是緊密排列。粒子之間有很強的吸力，所以只能在原位震動。因而令固體擁有穩(wěn)定、固定形狀和固定容量的特性，只有因施力而切斷或打碎時才可改變它的形狀。在晶體固體中，粒子（包括原子、分子、和離子）都是以三維空間的結(jié)構(gòu)排列，而同一種物質(zhì)可以排列成不同形式晶體結(jié)構(gòu)。例如鐵在攝氏912度下是面心立方，攝氏912至1394度之間便是體心立方。又例如冰，已知有關(guān)冰的晶體結(jié)構(gòu)有15種，這15種的固體物質(zhì)狀態(tài)分別存在于不同的溫度和壓力之下。在物質(zhì)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程中，固體會透過熔化變成液體，相反液體會凝固成固體。如果由固體直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，例如在大氣壓力下的二氧化碳，我們稱之為升華，反之則是凝華。

（二）液態(tài)

經(jīng)典單原子液體的結(jié)構(gòu)；原子有許多最近的鄰居接觸，但沒有遠距離順序

在溫度和氣壓是常數(shù)的情況下，液體的容量是固定的。當(dāng)固體加熱到熔點之上時，便會成為液體。內(nèi)分子（內(nèi)原子或者內(nèi)離子）之間的力仍然不可忽略，但分子有足夠的能量，因而可以有相對運動，結(jié)構(gòu)亦是流動的。液體的形狀是不定的，由容器的大小來決定。一般情況下液體的容量會比它在固體時要大，水（H2O）是一個反例，因為水從0-4攝氏下密度上升并達到頂點。而物質(zhì)以液體存在的最高溫度和最高壓力分別名為臨界溫度和臨界壓力。

（三）氣態(tài)

分子在氣體時的排列情況

氣體分子之間的空間很大。氣體分子的鍵很弱或根本沒有鍵?！皻怏w”中的分子可以自由，快速地移動。

在氣態(tài)中，分子擁有足夠多的動能，因而內(nèi)分子力的影響相對減少（對于理想氣體會是0），分子之間的距離亦較遠。氣體并沒有限定的形狀和容量，但是它會占據(jù)整個密封的容器。液體可以透過在常壓下加熱到沸點或者在常溫下減壓而轉(zhuǎn)變成氣體。當(dāng)氣體溫度低過臨界溫度時，這種氣體稱為蒸氣，可以單單透過加壓而變成液體。如果氣體的壓力等同液體的蒸氣壓，兩者便可達致平衡，固體亦然。當(dāng)一種氣體的溫度和氣壓分別超越自身的臨界壓力及臨界溫度時便成為超臨界流體（SCF）。它擁有氣體的特性，同時是一種高密度的溶劑，因此而工業(yè)中有不少用途。例如超臨界二氧化碳可用透過超流體抽取法去抽取咖啡因，從而制造出脫咖啡因的咖啡。

（四）等離子態(tài)

在等離子體中，電子從其原子核中剝離，形成電子“海”。這使其具有導(dǎo)電能力。

像氣體一樣，等離子體也沒有確定的形狀或體積。與氣體不同，等離子體具有導(dǎo)電性，會產(chǎn)生磁場和電流，并對電磁力產(chǎn)生強烈反應(yīng)。帶正電的原子核在自由移動的解離電子的“海”中游動，類似于這種電荷存在于導(dǎo)電金屬中的方式，其中該電子“?！笔固幱诘入x子體狀態(tài)的物質(zhì)能夠?qū)щ姟?/p>

氣體通常以兩種方式之一轉(zhuǎn)換為等離子體，例如，通過兩點之間的巨大電壓差或?qū)⑵浔┞对跇O高的溫度下。將物質(zhì)加熱到高溫會導(dǎo)致電子離開原子，從而導(dǎo)致存在自由電子。這產(chǎn)生了所謂的部分電離的等離子體。在非常高的溫度下，例如恒星中存在的溫度，可以假定基本上所有的電子都是“自由的”，并且非常高能的等離子體基本上是在電子海中游動的裸核。這形成了所謂的完全電離的等離子體。

等離子體狀態(tài)常常被誤解，盡管在正常情況下在地球上并不是自由存在的，但它通常是由閃電，電火花，熒光燈，霓虹燈或等離子電視產(chǎn)生的。太陽的日冕，某些類型的火焰和恒星都是等離子狀態(tài)下被照明物質(zhì)的示例。

總結(jié)一下“四態(tài)”，這張圖是從能量增長的角度對四態(tài)進行分類。其中等離子態(tài)就是說能量（溫度）高到一定程度，原子失去了電子的狀態(tài)。

再梳理一下幾種態(tài)之間的轉(zhuǎn)化

之后有時間再總結(jié)一下其他的形態(tài)：

液晶態(tài)；

無定形態(tài)（玻璃）；

磁序狀態(tài)；

超導(dǎo)體；

超流體；

玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)。