位能面英文解释翻译、位能面的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 potential energy surface

分词翻译：

位能的英语翻译：

【化】 potential energy
【医】 potential energy

面的英语翻译：

face; surface; cover; directly; range; scale; side
【医】 face; facies; facio-; prosopo-; surface

专业解析

位能面（Potential Energy Surface，简称PES）是物理化学和量子力学中的核心概念，用于描述分子或原子系统中势能随原子核位置变化的几何关系。在汉英词典中，“位能面”对应英文术语为“Potential Energy Surface”，其定义可追溯至量子力学理论框架下对分子能量分布的数学建模。

定义与理论基础

位能面通过多维坐标系（如原子间距离、键角）呈现系统能量状态，其数学表达式通常基于薛定谔方程的近似解。根据《量子化学基础》（Foundations of Quantum Chemistry），哈密顿量（Hamiltonian）的势能项决定了系统在不同构型下的能量分布，公式可表示为：

hat{H} = hat{T}_n + hat{T}e + V{ee} + V{en} + V{nn}

其中，$hat{T}_n$和$hat{T}e$分别代表原子核与电子的动能，$V{ee}$、$V{en}$、$V{nn}$为电子间、电子-核及核间相互作用势能。

应用领域

化学反应动力学：位能面可预测反应路径和过渡态，例如《化学评论》（Chemical Reviews）指出，其用于分析酶催化反应的能量势垒。
分子设计与材料科学：通过计算位能面最低点（势能阱），可优化分子稳定构型，如《分子模拟原理》（Principles of Molecular Simulation）中提及的蛋白质折叠研究。

权威参考文献

《牛津物理化学词典》（Oxford Dictionary of Physical Chemistry）对位能面定义为“多原子系统中势能的几何表征”。
《量子化学与分子模拟导论》（Introduction to Quantum Chemistry and Molecular Modeling）强调Born-Oppenheimer近似在简化位能面计算中的作用。
实验验证方面，《分子光谱学与动力学》（Molecular Spectroscopy and Dynamics）提出结合光谱数据拟合位能面的方法。

网络扩展解释

位能面是描述分子或原子在化学反应或表面运动过程中势能变化的曲面图像，其核心概念和特点如下：

1.定义与物理意义

位能面是一个多变量函数，通过势能曲面直观反映反应体系中各原子相对位置变化时的能量分布。例如，在双分子反应A+BC→AB+C中，位能面（( EP )）取决于原子间距离（如(gamma{AB})、(gamma_{BC})）和碰撞角度（如θ），可通过三维图像表示。

2.数学表达与特征

对于双原子反应，位能面可简化为仅依赖两个原子间距的函数：
$$
EP = f(gamma{AB}, gamma_{BC}) quad (text{当θ固定时})
$$
反应物会沿位能面的“最低能量路径”运动，最终形成产物，这一路径称为反应坐标。

3.计算方法

位能面通常通过量子力学近似或经验方法（如LEPS法）计算。例如，臭氧（( O_3 )）的位能面研究采用了LEPS法的能量公式，而核物理中则结合了相对论与非相对论理论模型。

4.应用领域

化学反应机制：预测反应路径、过渡态及产物分布，对大气化学、工业催化等有重要意义。
核物理：研究原子核形变和能级结构时，位能面帮助理解核的稳定性与衰变模式。

补充说明

位能面的形状直接决定反应动力学行为。例如，势阱对应稳定状态（如反应物或产物），而势垒高度影响反应速率。通过分析位能面，可优化实验条件或设计新材料。