Coulomb repulsion是什么意思，Coulomb repulsion的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

库仑排斥（Coulomb repulsion） 是电磁学中的核心概念，指两个带有同种电荷的粒子之间因库仑力而产生的相互推离作用。这种排斥力的大小与粒子电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，遵循库仑定律的数学表达：

$$ F = frac{1}{4pivarepsilon_0} frac{q_1 q_2}{r} $$

其中：

• $F$ 表示排斥力的大小，
• $varepsilon_0$ 是真空介电常数，
• $q_1$ 和 $q_2$ 是两个粒子的电荷量，
• $r$ 是粒子间的距离。

关键特性与应用场景：

1. 微观尺度作用

   在原子层面，质子因带正电而相互排斥。原子核的稳定性依赖于强相互作用（核力）克服质子间的库仑排斥。若排斥力过强（如重原子核），可能导致放射性衰变。

2. 材料与凝聚态物理

   库仑排斥影响电子在材料中的行为。例如，在超导研究中，电子间的排斥力是形成库珀对的障碍之一；在半导体中，它制约载流子迁移率。

3. 等离子体与天体物理

   高温等离子体中，同种电荷粒子（如离子）的排斥力主导系统动力学，约束聚变反应过程。恒星演化中，库仑排斥抵抗引力坍缩，维持恒星结构平衡。

权威参考来源：

1. 库仑定律基础定义

   维基百科：库仑定律（物理学术共识）

2. 原子核稳定性分析

   HyperPhysics：核力与库仑排斥（乔治亚州立大学教育项目）

3. 凝聚态物理中的电子相互作用

   Ashcroft, N. W., & Mermin, N. D. Solid State Physics（教科书第17章）

4. 等离子体物理应用

   Chen, F. F. Introduction to Plasma Physics（Springer, 第4.2节库仑碰撞）

网络扩展资料

"Coulomb repulsion"（库仑排斥）是物理学中描述同性电荷之间相互排斥作用的术语，其核心原理基于库仑定律。以下是详细解释：

1. 基本定义

库仑排斥指两个或多个带相同电荷（正-正或负-负）的粒子因电磁相互作用产生的排斥力。这种力是自然界四大基本力之一——电磁力的直接体现。

2. 数学表达式

根据库仑定律，两个点电荷之间的力大小为： $$ F = k_e frac{q_1 q_2}{r} $$ 其中：

• ( F )：电荷间的力（同性电荷时为正，表示斥力）；
• ( k_e )：库仑常数（( 8.988 times 10 , text{N·m}/text{C} )）；
• ( q_1, q_2 )：电荷量；
• ( r )：电荷间的距离。

3. 物理意义

• 原子与分子尺度：在原子中，质子间的库仑排斥会使原子核不稳定，需依靠强核力抵消。
• 材料科学：固体中电子间的库仑排斥影响导电性，例如在超导体中需部分克服此力才能形成库珀对。
• 天体物理：恒星内部等离子体的带电粒子因库仑斥力维持高温高压状态。

4. 实际应用

• 核物理：解释核裂变/聚变中能量释放机制（如铀核分裂时质子斥力增强）。
• 半导体技术：载流子（电子与空穴）的排斥影响器件导电特性。
• 粒子加速器：带电粒子束因库仑斥力发散，需通过磁场约束。

5. 相关概念

• 库仑吸引：异性电荷间的吸引力，与排斥力公式符号相反。
• 屏蔽效应：介质中其他电荷会减弱库仑力的作用距离。

若需进一步了解具体领域（如量子力学中的交换相互作用），可结合具体场景深入探讨。

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