元素气体在标准状况下为气体分子的化学元素有氢（H2）、氮（N2）、氧（O2）和两种卤素，分别是氟（F2）和氯（Cl2）。另外还有单原子的稀有气体：氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）和氡（Rn）。物理性质烟的颗粒提供了周围气体运动的线索。因为大多数气体很难直接观察，他们常被通过其四个物理属性或宏观性质来描述：压强、体积、粒子数目（化学家用摩尔来表示）和温度。这四个属性被许多科学家（如罗伯特·波义耳、雅克·查理（英语：JacquesCharles）、约翰·道尔顿、约瑟夫·路易·盖-吕萨克、阿莫迪欧·阿伏伽德罗等）通过不同的气体和不同的装置来反复观察过。他们的仔细研究最终形成了描述这些属性的数学关系的理想气体定律。宏观属性当观察气体时，一般会指明参考物或长度尺度。较大的长度尺度对应着气体的宏观属性或是总体看法。其范围（可指体积）至少要能容纳大量的气体粒子。对如此采样尺寸的...

三维形式的推导考虑一个处于边长为L的正方体内无相互作用的费米子（如电子）组成的固态系统，其总体积V=L。由于该系统中的电子为其余离子所共享，并不束缚于特定的离子，不考虑电子间的相互作用以及彼此间的散射作用，与电子和离子间的散射作用，亦不考虑电子的自旋耦合作用，综上，电子可视为束缚在该固态系统中的自由粒子，而由于采用以上的近似，故电子在该固态系统中的能量为三维无限深方形阱中的特征能量，为量子化分布。因此该系统的波函数可写为：在某一能级上一个粒子的能量为：在绝对零度时，该费米子系统中存在具有最高能量即费米能的一个粒子，将该粒子所处的态记为nF。对于具有N个费米子的系统，其nF须满足：或简化为带入En能量式，即得到费米能的表达式：利用几何关系（将L写成V），既得到用单位体积中的粒子数表示的费米能：典型的费米能白矮星白矮星是宇宙中一类质量与太阳相当，但半径约只有太阳的1/100的天体。这种天体的高...

无氧消化“无氧消化”是处理可降解废物的方法之一，由于这个方法产生出的沼气可作为有用燃料，同时又可以将导致疾病的病原体消灭，又因为燃烧甲烷比燃烧煤更清洁，二氧化碳排放量低，因此这个方法颇为流行。甲烷本身也是温室气体之一，且它的全球变暖潜能也比二氧化碳高，因此生物气体的收集在废物管理中，扮演了重要角色。如果把这些气体放回大气中，这些气体中的碳成分会被植物吸收进行光合作用，且不会比燃烧化石燃料释出更多碳元素。在近几年，不少发达国家均有扩展采用经收集污水及垃圾堆填区，及经机械生物处理（英语：Mechanicalbiologicaltreatment）的家居废物所得的的生物气体作燃料，同时又因为能源价格高企、再生能源补贴及欧盟管制堆填区的使用，更进一步推动生物气体的应用。掩埋沼气掩埋场的废物深埋在地底，在地底的缺氧环境下，这些有机废物会给降解，产生堆填气体（英语：Landfillgas），并会慢慢释...

成分火山喷发的示意图。火山气体的主要成分是水蒸汽（H2O），二氧化碳（CO2），硫或者作为二氧化硫（SO2）（高温的火山气体）或硫化氢（H2S）（低温的火山气体），氮气，氩，氦，氖，甲烷，一氧化碳和氢气。在火山气体检测的其它化合物是氧（大气），氯化氢，氟化氢，溴化氢，氮氧化物（NOx），六氟化硫，硫化羰，和有机化合物。异乎寻常的微量化合物包括汞，卤烃（包括氯氟烃），和卤素氧化自由基。火山气体充足程度的差异很大，各个火山是各不相同的。水蒸气一贯都是最常见的火山气体，一般包含总排放量的60％以上。二氧化碳通常占10〜40％的排放。相比位于热点或分离板块边缘的火山，那些位于聚合板块边缘的火山释放出更多的水蒸汽和氯气。这是因为海水被加入到形成于隐没带的岩浆而引起的。相比位于热点或分离板块边缘的火山，那些位于聚合板块边缘的火山也有更高的H2O/H2,H2O/CO2,CO2/He和N2/He比例。检测...

基本费米子标准模型确认两种基本费米子：夸克与轻子。而这2类基本费米子，又分为合共24种味（flavour）：12种夸克：包括上夸克（u）、下夸克（d）、奇夸克（s）、粲夸克（c）、底夸克（b）、顶夸克（t），及它们对应的6种反粒子。12种轻子：包括电子（e）、μ子（μ）、τ子（τ）、电中微子（νe）、μ中微子（νμ）、陶中微子（ντ），及对应的6种反粒子。理论而言，费米子有三种：不带质量的外尔费米子（Weylfermion）、带质量的狄拉克费米子（Diracfermions）、粒子与反粒子相同的马约拉纳费米子。物理学者认为，大多数标准模型费米子是狄拉克费米子，虽然物理学者们尚不清楚中微子是狄拉克中微子还是马约拉纳中微子。狄拉克费米子可以视为左手的外尔费米子与右手的外尔费米子的组合。复合费米子依它们组成的成分而定，复合粒子可以是玻色子或费米子。更精准而言，由于自旋与统计之间的关系，奇数数量的...