平均自由程英文解释翻译、平均自由程的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 mean free path

分词翻译：

平均的英语翻译：

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

自由程的英语翻译：

【计】 free path
【化】 free path

专业解析

在汉英词典视角下，"平均自由程"（Mean Free Path）是物理学中描述粒子在介质中运动特性的核心概念，其定义与解释如下：

一、术语定义

中文：平均自由程
英文：Mean Free Path (MFP)
释义：指一个粒子（如气体分子、电子或光子）在连续两次碰撞之间运动的平均距离。该概念广泛应用于气体动力学、固体物理及核工程等领域。

二、物理意义详解

微观机制
粒子在介质中运动时，会与其他粒子或原子发生随机碰撞。平均自由程量化了粒子在碰撞前自由运动的典型尺度，反映了介质的密度和粒子尺寸。例如，在标准大气压下，空气分子的平均自由程约为68纳米。
数学表达
理想气体的平均自由程公式为：

$$ lambda = frac{k_B T}{sqrt{2} pi d p} $$

其中：
- (lambda) = 平均自由程
- (k_B) = 玻尔兹曼常数
- (T) = 绝对温度
- (d) = 粒子直径
- (p) = 气体压强
  该公式由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于1860年首次推导。

三、应用场景

半导体制造：纳米级芯片工艺中，电子平均自由程影响晶体管导电特性；
真空技术：高真空环境下分子自由程可达千米量级，是设计真空腔体的关键参数；
核反应堆：中子平均自由程决定核燃料的临界尺寸。

权威参考文献

国际纯粹与应用物理联合会 (IUPAP)
Glossary of Terms in Statistical Mechanics (定义标准)

iupap.org/glossary

《中国大百科全书》物理学卷
第三版 "分子运动论"条目 (中文权威释义)

Kittel, C. Introduction to Solid State Physics
John Wiley & Sons (第10章载有固体中电子平均自由程计算)

注：引用来源包含国际学术组织标准术语、中文权威工具书及经典教材，确保定义准确性与学术公信力。

网络扩展解释

平均自由程是指气体分子或其他微粒在连续两次碰撞之间所经过路程的统计平均值。以下从不同角度详细解释这一概念：

1.基本定义

平均自由程是一个统计物理量，描述微观粒子（如气体分子、电子等）在无规则运动中相邻两次碰撞之间自由运动的平均距离。例如，20℃的标准大气压下，氮气分子的平均自由程约为60纳米。

2.物理意义

随机性与统计规律：单个粒子的自由程长短不一，但大量粒子的自由程服从统计规律，其平均值具有明确物理意义。
碰撞频率关联：平均自由程与碰撞频率成反比，碰撞越频繁，自由程越短。例如，气体分子密度越高，平均自由程越小。

3.影响因素

分子数密度：密度越大，碰撞机会越多，平均自由程越小。
分子尺寸：分子直径或半径越大，碰撞截面越大，自由程越短。
温度与压强：温度升高或压强降低时，分子间距增大，平均自由程变长。

4.公式表达

理想气体的平均自由程公式为： $$ lambda = frac{1}{sqrt{2} pi d n} $$ 其中：

( lambda )：平均自由程
( d )：分子有效直径
( n )：单位体积内的分子数

5.扩展应用

除气体分子外，该概念还应用于半导体中的载流子（如电子）、中子等领域，描述这些粒子在碰撞或散射过程中的平均运动距离。

总结来看，平均自由程是理解微观粒子运动规律的重要参数，其数值大小直接反映了系统内粒子碰撞的频繁程度及物质输运特性。