退化电子气英文解释翻译、退化电子气的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 degenerate electron gas

分词翻译：

退化的英语翻译：

degenerate; retrogress; degeneration; degradation; deterioration; obsolescence
retrogression
【医】 catagenesis; catapiasia; cataplasis; Deg.; degeneracy; degenerate
degeneratio; degeneration; degenerescence; degradation; devolution
disvolution; involute; involution; regress; regression; retrogression
revisionary metamorphosis

电子气的英语翻译：

【化】 electron gas

专业解析

退化电子气 (Degenerate Electron Gas) 的汉英词典释义与物理内涵解析

在凝聚态物理和量子统计力学中，“退化电子气”（英文：Degenerate Electron Gas）是一个核心概念，描述了一种特定状态下的电子系统。其核心含义可拆解如下：

“退化” (Degenerate) 的含义：
- 此处的“退化”并非指生物学的功能衰退，而是源于量子力学中的“简并”（Degeneracy）概念。
- 在量子语境下，“简并”指系统处于基态或低激发态时，存在多个不同的量子态具有相同或极其接近的能量。
- 对于电子气，“退化”特指电子系统处于一种量子效应占据绝对主导地位的状态。此时，决定电子行为的主要物理规律是泡利不相容原理 (Pauli Exclusion Principle)，而非经典的热运动动能（温度效应）。
“电子气” (Electron Gas) 的含义：
- 指将大量电子视为一个整体系统，并近似看作自由（或近自由）粒子的集合。
- 这些电子被认为是在一个均匀的、静止的正电荷背景（如离子实）中运动，以维持整个系统的电中性。这种模型称为自由电子气模型 (Free Electron Gas Model)，是理解金属导电性等物理性质的基础。
“退化电子气” (Degenerate Electron Gas) 的整体定义：
- 因此，“退化电子气”指的是一个高密度或极低温条件下的电子系统。
- 在此状态下，电子强烈地受到泡利不相容原理的约束（即每个量子态最多只能容纳一个自旋相反的电子对），导致其行为显著偏离经典的麦克斯韦-玻尔兹曼统计。
- 电子填充从最低能态开始，逐级向上填充，直到一个称为费米能级 (Fermi Energy, E_F) 的特定能量。即使温度接近绝对零度，电子仍然具有很高的动能（称为费米能），这是量子简并压力的直接体现。

关键特征与重要性：

费米-狄拉克统计 (Fermi-Dirac Statistics)：退化电子气严格遵循费米-狄拉克分布，与经典气体遵循的麦克斯韦-玻尔兹曼分布截然不同。
费米能级 (E_F)：是区分被占据态和未被占据态的能量分界线（在绝对零度时）。其数值取决于电子密度。公式可表示为： $$ E_F = frac{hbar}{2m} (3pi n)^{2/3} $$ 其中，$hbar$ 是约化普朗克常数，$m$ 是电子质量，$n$ 是电子数密度。
量子简并压力 (Quantum Degeneracy Pressure)：由泡利不相容原理产生的巨大压力，阻止电子被进一步压缩。这种压力与温度关系不大，是维持白矮星、中子星等致密天体稳定的关键力量。
应用领域：该模型是理解金属的导电性、热容、磁性的基础。它也应用于半导体（描述掺杂载流子）、天体物理（白矮星结构）以及等离子体物理（高密度等离子体）等领域。

与经典电子气的区别：在高温或低密度下，电子气的行为接近经典理想气体，其能量分布由温度主导（热能 >> 费米能）。而在退化状态下，量子效应（费米能 >> 热能）起决定性作用，电子的行为具有强烈的量子特性。

权威参考来源：

Griffiths, D. J. (2005). Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.). Pearson Prentice Hall. (Chapter 5 讨论了多粒子系统和费米气体) [经典量子力学教材]
arXiv e-Print Archive. Condensed Matter Section. (众多关于强关联电子系统、费米液体理论等的研究预印本涉及退化电子气概念) [前沿研究平台] https://arxiv.org/archive/cond-mat
Kittel, C. (2005). Introduction to Solid State Physics (8th ed.). Wiley. (Chapter 6 详细阐述了金属的自由电子模型和费米气体) [凝聚态物理标准教材]
American Physical Society (APS) Journals (e.g., Physical Review B, Reviews of Modern Physics). (发表大量关于电子气理论及其应用的高影响力研究论文) [顶级物理学期刊出版社] https://journals.aps.org/
Institute of Physics (IOP) Publishing (e.g., Journal of Physics: Condensed Matter). (同样发表凝聚态物理领域的重要研究成果) [知名物理学期刊出版社] https://iopscience.iop.org/journal/0953-8984

网络扩展解释

“退化电子气”是一个涉及物理学领域的术语，需要结合“退化”的引申含义和专业背景来理解：

核心概念
“退化电子气”中的“退化”并非生物学意义上的功能丧失，而是物理学中“简并”（degeneracy）的早期译法，指量子系统中粒子因高密度或低温导致量子效应显著的状态。这种状态下，电子遵循费米-狄拉克统计而非经典统计。
物理特性
当电子气的密度极高或温度极低时，电子的德布罗意波长与粒子间距相当，量子效应主导行为。此时电子占据不同量子态，形成费米面，表现出不可忽略的简并压力（如白矮星中的电子简并压）。
应用场景
这一概念常见于：
- 金属自由电子模型（解释导电性）
- 天体物理（如致密星体结构）
- 半导体和低温物理研究
术语辨析
现代物理文献中更常用“简并电子气”表述，而“退化”易与生物学术语混淆，需注意语境区分。

建议：若需深入理论推导（如托马斯-费米模型），可参考《固体物理》教材或量子统计力学相关文献。