瞬时偶极矩英文解释翻译、瞬时偶极矩的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 instanteous dipole moment

分词翻译：

瞬时的英语翻译：

instantaneous

偶极矩的英语翻译：

【化】 dipole moment; electric dipole moment
【医】 dipole moment

专业解析

瞬时偶极矩（Instantaneous Dipole Moment）是指分子或原子在某一瞬间由于电子云的随机涨落（量子涨落）而产生的短暂、非永久性电荷分离现象。尽管分子整体呈电中性，但电子运动的瞬时不对称分布会导致正、负电荷中心短暂不重合，形成瞬时偶极。这一概念是理解伦敦色散力（London dispersion force）的核心物理基础，广泛存在于所有分子间相互作用中，尤其在非极性分子间起主导作用。

核心特征与机制：

瞬时性与随机性
电子在原子核周围的运动具有概率性，其位置分布存在瞬时波动。当电子云在某一瞬间偏向分子一侧时，便产生正负电荷中心的短暂偏移（偶极矩），持续时间极短（约 (10^{-16}) 秒），且方向随机变化。
量子力学本质
根据量子力学原理，电子位置的不确定性（海森堡不确定性原理）导致电子密度持续涨落。这种涨落不受分子极性限制，即使非极性分子（如 ( ce{Ar} )、( ce{N2} )）也会因瞬时偶极产生弱吸引力。
数学表达
瞬时偶极矩 (vec{p}{text{inst}}) 的期望值为零（因方向随机），但其均方值 (langle p{text{inst}} rangle) 非零，且与分子极化率 (alpha) 相关：

$$ langle p_{text{inst}} rangle propto alpha cdot I $$

其中 (I) 为分子的电离能，表明电子束缚越弱或分子越大（(alpha) 越大），瞬时偶极效应越显著。

物理意义与应用：

分子间作用力：瞬时偶极可诱导邻近分子产生同步或反向的诱导偶极，形成瞬时偶极-诱导偶极相互作用，即伦敦色散力。该力随分子接触距离 (r) 衰减（(propto r^{-6})），是范德华力的重要组分。
光谱学影响：瞬时偶极变化导致分子极化率动态波动，是非弹性光散射（如拉曼散射）的信号来源之一。
材料性质：在纳米材料、超分子组装及生物大分子折叠中，瞬时偶极驱动的色散力对稳定性有关键贡献。

权威参考来源：

《物理化学》（Atkins & de Paula 著）：系统阐释瞬时偶极的量子力学起源及其对分子间力的影响（第10章分子间作用力）。
IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》：明确定义瞬时偶极矩为"因电子位置涨落导致的短暂偶极"（Gold Book, ID: D01704）。
《分子光谱学》（Bernath 著）：分析瞬时偶极对极化率张量的贡献及其在光谱学中的观测证据（第4章光散射理论）。

网络扩展解释

瞬时偶极矩是分子或原子中由于电子云瞬间不对称分布而产生的短暂电偶极现象，属于分子间作用力（范德华力）的重要来源之一。以下从定义、产生原因和应用三个方面详细解释：

1. 定义与特点

瞬时偶极矩是电荷分布不对称的瞬时状态引起的偶极矩。当电子在原子或分子中快速运动时，可能在某一瞬间集中在某一区域，导致正负电荷中心短暂分离，形成偶极矩。这种偶极矩存在时间极短（约$10^{-16}$秒），但会不断随机产生和消失。

2. 产生机制

电子运动的概率性：根据量子力学，电子位置具有概率性分布，可能瞬间偏向某一侧（如所述“电子在空间的分布规律性被短暂打破”）。
电荷分离效应：瞬间的电子云偏移会导致正电荷中心（原子核）与负电荷中心（电子云重心）不重合，形成$mu = q cdot d$的偶极矩，其中$q$为有效电荷量，$d$为电荷中心间距。

3. 与其他偶极矩的对比

类型	持续时间	产生原因	示例
瞬时偶极矩	$10^{-16}$秒	电子云瞬间分布不均	所有分子/原子
永久偶极矩	恒定存在	分子固有极性（如H₂O）	极性分子
诱导偶极矩	外部电场存在时	外电场导致电子云偏移	非极性分子受外场影响

4. 实际应用

瞬时偶极矩是色散力（伦敦力）的主要来源，这种作用力存在于所有分子间，尤其对非极性物质（如He、N₂）的液化起关键作用。其强度与分子极化率相关，可用公式$E propto frac{alpha}{r}$表示（$alpha$为极化率，$r$为分子间距）。

总结来说，瞬时偶极矩揭示了微观粒子运动的动态特性，为解释气体液化、分子晶体形成等宏观现象提供了理论基础。