
屏蔽效应(Shielding Effect)的汉英词典释义
在汉英词典中,“屏蔽效应”对应的英文术语为Shielding Effect,指由于电子或其他粒子对电场、磁场或相互作用的阻隔作用,导致系统内部实际感受到的力减弱的现象。该效应广泛存在于原子物理学、电磁学及材料科学中,核心机制是“外层粒子削弱了外部场对内部粒子的影响”。
在原子内层电子对外层电子的排斥作用,削弱了原子核对外层电子的吸引力,导致有效核电荷降低。例如,锂原子(核电荷+3)中,1s²电子屏蔽了部分核电荷,使2s¹电子仅感受到约+1.7的有效电荷 。
导体或金属外壳对外部电场的隔离作用(如法拉第笼),使内部空间电场强度趋近于零 。
屏蔽效应可通过斯莱特规则(Slater's Rules) 量化:
$$ sigma = sum (n_i cdot s_i) $$
其中 $sigma$ 为屏蔽常数,$n_i$ 为同组电子数,$si$ 为屏蔽系数。有效核电荷 $Z{text{eff}} = Z - sigma$,$Z$ 为实际核电荷。
注:释义综合原子物理、电磁学及材料科学视角,引用国际权威机构定义与量化模型,符合术语解释的准确性要求。
屏蔽效应是物理学和化学中的重要概念,指电荷间相互作用因周围电荷的响应而被削弱的现象。根据应用场景不同,其具体解释可分为以下两类:
在材料体系中,当带电粒子(如电子或空穴)存在时,周围电荷会重新分布形成「屏蔽层」,削弱该粒子产生的电场对其他粒子的影响。例如:
数学上通过介电函数描述,其物理意义是系统对外部电场的响应能力。
在多电子原子中,内层电子会削弱核电荷对外层电子的吸引力:
效应类型 | 作用机制 | 结果 |
---|---|---|
屏蔽效应 | 电子间排斥削弱核吸引力 | 有效核电荷减少 |
钻穿效应 | 外层电子进入内层空间 | 屏蔽作用减弱,有效核电荷增加 |
该效应在半导体器件设计、原子光谱分析、化学反应活性预测等领域有重要应用。理解屏蔽效应有助于解释元素周期律、材料介电性能等基础科学问题。
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