5.1 Monoatom atau Satu PartikelSebuah partikel atau atom dapat dimodelkan, karena ukurannya yang kecil, sebagai sebuah titik pada ruang dan tidak memiliki ukuran. Jadi partikel atau atom ini hanya memiliki dua jenis energi yaitu energy gerak (kinetik) dan energi potensial. Untuk sebuah partikel bergerak mempunyai energi kinetik (nonrelativistik),

Kita perhatikan energinya kontinu (sistem klasik) yang ditunjukkan dari nilai yang bisa bernilai berapa saja. Walaupun rumus ini untuk sistem klasik, rumus ini akan berguna untuk beberapa system yang kita akan pelajari.Energi potensial berhubungan dengan konsep gaya, contohnya gaya gravitasi, gaya listrik dan magnet, dan gaya elastisitas.Dari hukum Newton kedua menyatakan:

Gaya yang menyebabkan perubahan gerak benda biasanya tergantung pada posisi dan kecepatan. Jika gaya hanya tergantung pada posisi r maka gaya tersebut adalah gaya konservatif dan dapat dihubungkan dengan sebuah gradien dari energi potensial .

Untuk gaya konservatif, perubahan energi persatuan waktu atau daya adalah

Jika partikel atom atau molekul berada di sebuah medan listrik E dan magnet B, Energi untuk momen dipol listrik adalah

Momen dipol magnet adalah

[Gambar interaksi antara medan listrik dan momen dipol permanen ataupun induksi. ingat pinduksi = E] [Gambar interaksi momen dipol magnet dengan medan magnet.] Energi kinetik untuk banyak partikel untuk sistem dalam sebuah volume diberikan oleh