平均自由路径英文解释翻译、平均自由路径的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 mean free path

分词翻译：

平均的英语翻译：

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

自由路径的英语翻译：

【电】 free path

专业解析

平均自由路径（Mean Free Path）是统计力学中的重要概念，指微观粒子（如气体分子或电子）在连续两次碰撞之间运动的平均距离。该参数反映了粒子在介质中运动的受阻程度，其数值与粒子密度、碰撞截面及温度等因素相关。

核心定义与物理意义

从汉英词典角度，平均自由路径对应英文术语"Mean Free Path"，定义为粒子在热力学平衡状态下自由运动的统计平均距离。经典公式为： $$ lambda = frac{1}{sqrt{2} n sigma} $$ 其中$lambda$为平均自由路径，$n$为介质粒子数密度，$sigma$为碰撞截面面积。该公式由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在气体动力学理论中首次推导。

关键影响因素

介质密度：粒子密度越高（如高压气体），平均自由路径越短（参考《中国大百科全书·物理学卷》）
粒子尺寸：大分子物质（如有机化合物蒸气）因碰撞截面更大，自由路径更短（来源：HyperPhysics数据库）
温度效应：高温环境中粒子动能增加，虽碰撞频率变化复杂，但整体趋向缩短有效自由路径（引据《朗道物理学教程》）

典型应用领域

该概念在半导体制造中用于评估电子迁移率，在真空技术中指导泵浦系统设计，在航空航天领域用于计算高空气体动力学特性（美国物理联合会应用物理期刊，2023年综述）。

网络扩展解释

平均自由路径（Mean Free Path，简称MFP）是物理学中用于描述粒子（如气体分子、电子等）在两次连续碰撞之间运动的平均距离。以下是详细解释：

1.基本定义

平均自由路径指粒子在一个系统中（如气体、液体或固体）运动时，与其他粒子发生碰撞前所经过的平均直线距离。例如，在标准大气压和20℃下，氮气分子的平均自由程约为60纳米。这一概念适用于气体分子运动、导电材料中的电子迁移等场景。

2.影响因素

平均自由路径与以下因素相关：

粒子密度：粒子密度越高，碰撞概率越大，平均自由路径越短。
温度与压力：在理想气体中，温度升高或压力降低时，平均自由路径增大。例如，高真空环境下气体分子的平均自由路径可达数米。
粒子尺寸：粒子直径越大，碰撞概率越高，自由路径越短。

3.公式表达

对于理想气体，平均自由路径可通过以下公式计算： $$ lambda = frac{k T}{sqrt{2} pi d p} $$ 其中：

( lambda )：平均自由路径，
( k )：玻尔兹曼常数，
( T )：温度，
( d )：粒子直径，
( p )：压强。

4.实际应用

真空技术：在分子蒸馏中，通过降低压力增大平均自由路径，实现高效分离。
材料科学：金属薄膜的导电性与其内部电子的平均自由路径相关（如银薄膜的MFP约为52纳米）。
气体动力学：解释气体扩散、热传导等现象的微观机制。

补充说明

在液体或固体中，由于粒子排列更紧密，平均自由路径通常远小于气体（例如金属中电子的自由程为纳米级）。如需更详细数据，可参考物理化学或材料科学相关文献。