互换能英文解释翻译、互换能的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 exchange energy
分词翻译:
互换的英语翻译:
exchange; interchange; reciprocate
【计】 transput
【化】 double replacement
能的英语翻译:
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
专业解析
互换能(Exchange Energy)是量子力学和凝聚态物理中的核心概念,指由于全同粒子交换对称性产生的能量修正值。在汉英词典中常对应"exchange energy"或"exchange interaction energy",特指当两个相同粒子交换位置时,系统因波函数对称性要求而出现的能量变化。
该概念在以下领域具有关键作用:
- 铁磁性起源:根据海森堡模型,相邻电子自旋平行排列时,交换能降低系统总能量,这是铁磁材料产生自发磁化的微观机制(《量子化学基础》,高等教育出版社)。
- 分子轨道理论:共价键形成过程中,交换能贡献约占结合能的2/3,其数学表达式为:
$$
E{ex} = -J sum{langle i,j rangle} mathbf{S}_i cdot mathbf{S}_j
$$
其中$J$为交换积分,$mathbf{S}$表示自旋算符(中国科学院《物理学进展》期刊)。
- 天体物理学应用:白矮星物质简并压的计算必须考虑电子间的交换能修正,这对恒星演化模型的建立至关重要(《天体物理中的量子现象》,Springer出版)。
该术语已收录于全国科学技术名词审定委员会公布的《物理学名词》第二版,建议优先参考中国科学技术协会建立的术语知识库获取标准化定义。
网络扩展解释
“互换能”是物理学中的专业术语,特指量子力学中由于全同粒子的交换对称性产生的能量修正,常见于多电子系统分析。以下是详细解释:
1.基本定义
- 中文术语:互换能(hù huàn néng)
- 英文对应:exchange energy
- 核心概念:描述全同粒子(如电子)因波函数交换对称性导致的能量差异,属于量子效应,无法用经典物理解释。
2.物理意义与公式
在量子力学中,多电子系统的总能量包含动能、核吸引能、库仑排斥能和交换能。其中:
- 交换能表达式(来自):
$$
K_{mn} = iint Psi_m(i)Psin(i) frac{1}{r{ij}} Psi_m(j)Psi_n(j) , dtau_i dtau_j
$$
该积分表示电子波函数交换位置时对排斥能的修正量。
- 作用:交换能降低了系统总能量,是化学键形成和物质稳定性的重要因素。
3.应用场景
- 原子与分子结构:解释电子排布(如洪德规则)和磁学性质。
- 凝聚态物理:铁磁性材料中自旋排列的稳定性源于交换能主导。
4.与普通“互换”的区别
日常用语中的“互换”(如交换物品)仅指物理位置或属性的调换,而“互换能”是量子层面的能量修正,需通过波函数对称性计算。
如需进一步了解数学推导或具体案例,可参考量子力学教材中“交换相互作用”章节。
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