תכונות מאקרוסקופיות ותכונות מיקרוסקופיות

האם לאטום אחד או למולקולה אחת של חומר יש צבע, טעם, מצב צבירה, צפיפות וכו'?

לא. וזה משום שאם אנחנו רוצים למדוד, לדוגמה, את הצפיפות של חומר, אז אנחנו למעשה מנסים למדוד, כמה צפופים במרחב האטומים וברור שקביעה כזו עבור אטום בודד פשוט חסרת משמעות. ואם ננסה לקבוע צבע של אטום אחד, נגלה כי צבעו תלוי במצב האנרגטי של האטום: הצבע רק יופיע לפרק זמן קצר מאוד כאשר יחזור האטום ממצב מעורר למצב יסוד, כי אז משתחרר קוואנט אנרגיה וקוואנט זה יכול להיות מתאים לתדירות, שהעין האנושית תפרש אותה כצבע. ומה הוא צבע האטום "הרגיל", הקבוע, במצב היסוד שלו? - שאלה זו חסרת משמעות.

יש תכונות, שלהן יש משמעות ברמה אטומית ואפילו עבור אטום בודד. ויש תכונות שלהן יש משמעות רק עבור מצב צבור של חומר, כאשר נלקח למדידה מספר גדול מאוד של אטומים.

תכונות המוגדרות עבור אטום בודד או מספר קטן של אטומים הן תכונות מיקרוסקופיות.

תכונות המוגדרות רק עבור כמות מספיק גדולה של אטומים הן תכונות מאקרוסקופיות.

תכונות מאקרוסקופיות הן, לדוגמה:

- טמפרטורה: אנרגיה קינטית ממוצעת של כמות חלקיקים גדולה כל כך, שאופי התנועה של כל חלקיק יהיה אקראי לחלוטין.

- צבע: הוא אנרכיה אופיינית של קוואנטים הנפלטים או הנבלעים ע''י כמות מספיק גדולה של אטומים בכל עת.

 

תכונות מיקרוסקופיות הן, למשל:

- אנרגיית קשר היא האנרגיה שצריך להשקיע בשביל לשבור קשר אחד (בדרך כלל, בין שני אטומים, לפעמים בין יותר משניים).

- תדירות אופיינית של בליעה או פליטת קוואנט במעבר בין מצב יסוד למצב מעורר או להיפך.

 

השאלה הנשאלת היא מהי כמות האטומים המינימאלית, שלגביה מוגדרות תכונות מאקרוסקופיות?

כמות זו תלויה במספר גורמים, אך ברוב המיקרים ניתן לומר כי הכמות המינימאלית של אטומים שלגביה יש מקום לדבר על תכונות מאקרוסקופיות היא 107 - 1012 אטומים.