平均碰撞时间英文解释翻译、平均碰撞时间的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 mean time of collision

分词翻译：

平均的英语翻译：

average; counterpoise; equilibration; evenness
【医】 Av.; average
【经】 avg.

碰撞时间的英语翻译：

【化】 collision time

专业解析

在汉英词典视角下，“平均碰撞时间”（英文：Mean Collision Time）指微观粒子（如气体分子、电子等）在随机运动过程中，连续两次碰撞之间所需时间的统计平均值。该概念是统计物理学与动力学理论的核心参数之一，用于量化粒子间相互作用的频繁程度。以下从定义、计算及应用三方面详解：

一、定义与物理意义

在理想气体模型中，粒子持续进行无规热运动并相互碰撞。“平均碰撞时间”即单个粒子在单位时间内发生碰撞的期望时间间隔，其倒数称为碰撞频率（Collision Frequency）。该值反映体系内粒子运动的自由程度——时间越短，表明粒子碰撞越频繁，体系稠密度或相互作用强度越高。

二、计算公式与影响因素

根据气体分子运动论，平均碰撞时间（$tau$）可通过以下公式推导： $$ tau = frac{1}{sqrt{2} pi d n bar{v}} $$ 其中：

• $d$：粒子有效直径
• $n$：粒子数密度
• $bar{v}$：粒子平均相对速率

关键影响因素：

1. 温度：温度升高时 $bar{v}$ 增大，$tau$ 减小；
2. 压强：压强增大导致 $n$ 升高，$tau$ 缩短；
3. 粒子尺寸：$d$ 越大，碰撞截面越大，$tau$ 越小。

三、应用领域

1. 电导率理论

   在金属中，电子平均碰撞时间决定电阻率 $rho$，满足 $rho = frac{m}{netau}$（$m$ 为电子质量，$e$ 为电荷量）。

   来源：Kittel, C. Introduction to Solid State Physics (Wiley)。

2. 核反应堆设计

   中子与燃料核的平均碰撞时间影响裂变反应速率，是反应堆临界计算的关键参数。

   来源：IAEA. Nuclear Physics Fundamentals (国际原子能机构报告)。

3. 等离子体物理

   等离子体中带电粒子的碰撞时间表征能量传递效率，约束磁约束聚变装置（如托卡马克）的性能。

   来源：Goldston, R. J. Introduction to Plasma Physics (Princeton University Press)。

权威参考文献

1. IUPAC术语定义

   Mean Collision Time in Kinetic Theory（国际纯粹与应用化学联合会术语库）

2. 牛津物理学词典

   Oxford Dictionary of Physics (2023), "collision time" 词条. ISBN 978-0198821472.

网络扩展解释

平均碰撞时间是统计物理学中描述微观粒子运动的重要概念，具体含义如下：

boxed{定义} 指一个运动粒子在两次连续碰撞之间所经历的平均时间间隔，反映了粒子间碰撞频率的高低。

boxed{计算公式} $$ tau = frac{1}{nsigma bar{v}} $$ 其中：

• $ tau $：平均碰撞时间
• $ n $：介质中粒子的数密度
• $ sigma $：碰撞截面（反映碰撞概率的几何参数）
• $ bar{v} $：粒子相对运动的平均速率

boxed{影响因素}

1. 粒子密度：密度越高（n越大），碰撞机会越多，平均碰撞时间越短
2. 粒子速度：运动速度越快（$bar{v}$越大），单位时间内碰撞次数增加
3. 碰撞截面：截面越大（σ越大），粒子更容易发生碰撞

boxed{物理意义} 该参数是气体动理论的核心概念之一，与平均自由程（λ）存在直接关系：$ lambda = bar{v}tau $。二者共同决定了气体的输运性质（如热传导、扩散系数等）。

在工程应用中，该参数对半导体材料载流子运动、等离子体物理等现象分析具有重要作用。

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