anharmonicity是什么意思，anharmonicity的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
n. [物] 非谐性；非简谐振动
例句
The technical terms for the subjects of his stu***s are anharmonicity, asphericity, inelasticity, as well as anisotropy.
他研究的主题的技术术语是非谐性，非球面性，非弹性以及畸形的。
Classical and quantum oscillators of quartic anharmonicity are solved analytically up to the second power of (weak-coupling constant) by using the multiple-scale perturbation theory.
应用多尺度微扰理论，对于弱耦合常数的六次非简谐振子得到了其运动方程的经典和量子情况下的一阶解。
专业解析
"Anharmonicity"（非谐性）是一个物理学，特别是振动理论和分子光谱学中的核心概念。它描述的是实际物理系统的振动行为偏离理想简谐振动（Simple Harmonic Motion）模型的程度。
以下是其详细解释：
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核心定义与对比：
- 简谐振动 (Harmonic Oscillation)： 这是最简单的振动模型（如理想弹簧振子）。在该模型中，系统受到的恢复力与位移（离开平衡位置的距离）严格成正比（遵循胡克定律 F = -kx），且方向指向平衡位置。其势能曲线是一个完美的抛物线。这种振动的特点是频率恒定，振幅独立，且振动模式之间没有能量交换。
- 非谐性 (Anharmonicity)： 在现实世界中，绝大多数振动系统（如真实分子中的化学键振动、晶体中的原子振动）不严格遵循简谐模型。当位移较大时，恢复力与位移的关系不再是严格的线性关系，势能曲线也不再是完美的抛物线（通常是更陡峭或更平缓的非对称曲线）。这种对理想简谐振动模型的偏离就是非谐性。
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非谐性的表现与后果：
- 振动频率随能级变化： 在简谐振动中，不同振动能级之间的跃迁频率是相同的（例如，基频 v=0->1 和倍频 v=1->2 的频率相同）。但在非谐系统中，由于势能曲线的非对称性，能级间隔不再均匀。随着振动能级升高（量子数 v 增大），能级间隔会逐渐减小。这导致：
- 基频吸收带（v=0 -> v=1）的频率（ν₀₁）与倍频吸收带（v=0 -> v=2）的频率（ν₀₂）不满足 ν₀₂ = 2ν₀₁ 的严格关系。倍频频率小于基频的两倍。
- 在光谱中会出现泛频峰（Overtone bands，如 v=0->2, v=0->3）和组合频峰（Combination bands），它们的强度通常比基频弱，位置也不在基频的整数倍处。
- 热膨胀： 非谐性是物质热膨胀现象的根本原因。在简谐振动模型中，原子围绕其平衡位置对称振动，平均位置不变，理论上不会发生体积变化。但在非谐振动中，由于势能曲线的不对称性（通常排斥壁比吸引壁更陡），原子振动的平均位置会随着振幅（温度）的增加而远离平衡位置，导致宏观上的体积膨胀。
- 振动模式耦合与能量弛豫： 在复杂的多原子系统（如分子或固体）中，非谐性允许不同振动模式之间发生相互作用和能量交换。这是振动能量从一个模式传递到另一个模式（振动弛豫）以及最终转化为热能（热化）的关键机制。
- 声子寿命： 在固体物理中，晶格振动的量子化单元称为声子。非谐性是导致声子具有有限寿命（会衰减）的主要原因，因为它提供了声子-声子散射的通道。
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数学描述：
通常使用势能函数 V(r) 的展开式来描述非谐性。在简谐近似下，势能函数只保留到位移坐标（如键长变化 Δr）的二次项：
$$ V(r) approx frac{1}{2} k (Delta r) $$
其中 k 是力常数。
考虑非谐性时，需要引入更高阶项（三次项、四次项等）：
$$ V(r) approx frac{1}{2} k (Delta r) + frac{1}{6} gamma (Delta r) + frac{1}{24} delta (Delta r) + cdots $$
这里的 γ 和 δ 等系数称为非谐常数（Anharmonicity Constants），它们量化了系统偏离简谐性的程度。γ 项（立方项）导致势能曲线不对称，δ 项（四次项）导致能级间隔变化。
Anharmonicity（非谐性）指实际振动系统的行为（恢复力与位移关系、势能曲线形状、能级间隔）偏离理想简谐振动模型的现象。它是理解分子振动光谱（泛频、组合频）、固体热膨胀、热导率、振动能量弛豫等众多物理和化学现象的关键因素。非谐性源于原子间相互作用势在较大位移时的非对称性和非线性特性。
来源参考：
- 此解释综合了物理学中关于振动理论、分子光谱学和固体物理的基本原理。非谐性是一个基础且广泛存在于标准物理化学和凝聚态物理教材中的概念，例如：
- P. W. Atkins, J. de Paula. Physical Chemistry (涉及分子振动光谱的非谐性校正)。
- Charles Kittel. Introduction to Solid State Physics (涉及晶格振动、热膨胀与非谐性的关系)。
- G. Herzberg. Molecular Spectra and Molecular Structure I: Spectra of Diatomic Molecules (详细论述了双原子分子振动的非谐性模型)。
- 由于未搜索到可直接引用的具体网页，建议用户查阅上述权威教材或通过大学图书馆访问如 Journal of Chemical Physics, Physical Review B 等期刊中关于振动光谱或晶格动力学的综述文章获取更深入信息。维基百科的 "Anharmonicity" 词条也提供了基础概述（请注意核实其准确性）。
网络扩展资料
Anharmonicity（非简谐性）指物理系统中振动或波动偏离简谐运动特性的现象，常见于分子振动、晶格动力学等领域。以下是其核心要点：
1. 定义与基本概念
- 简谐运动假设：传统理论中，物体振动时恢复力与位移成正比（如弹簧的胡克定律），势能函数为二次方形式 $V(x)=frac{1}{2}kx$。
- 非简谐性：实际系统中，势能可能包含更高阶项（如三次方、四次方项），即 $V(x)=frac{1}{2}kx + beta x + gamma x + cdots$，导致振动频率与振幅相关，并引发非线性效应。
2. 物理表现
- 热膨胀：简谐近似下晶体不会因温度变化膨胀，而非简谐振动导致原子平均位置随温度改变（如固体受热膨胀）。
- 热导率变化：非简谐效应影响声子散射，解释绝缘体热导率随温度的变化规律。
- 能量量子化偏离：量子力学中，非简谐振子的能级间隔不再均匀，导致光谱出现复杂劈裂。
3. 应用领域
- 固体物理：解释晶格热力学性质（如状态方程、相变）。
- 分子光谱学：分析分子振-转光谱的非对称峰形。
- 材料科学：设计热膨胀系数可控的材料（如负热膨胀材料）。
4. 反义词与扩展
- 调和性（Harmonicity）：指系统严格符合简谐振动特性，势能函数为完美的抛物线形。
Anharmonicity揭示了真实物理系统与理想化模型的差异，是理解复杂物质行为（如热力学响应、非线性光学）的关键概念。如需深入，可参考黄昆《固体物理学》或Kittel的教材。
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