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键力常数英文解释翻译、键力常数的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 bond force constant; stretching force constant

分词翻译:

力常数的英语翻译:

【化】 force constant

专业解析

在物理化学领域,键力常数(英文:Force Constant)是描述化学键强度与刚性的核心物理量。它定量表征了将化学键从其平衡位置拉伸或压缩所需力的大小,是分子振动光谱学和结构分析的关键参数。


一、术语定义与核心概念

  1. 汉英对照释义

    • 键力常数 (jiàn lì cháng shù):指在简谐振动近似下,化学键抵抗形变能力的度量参数,对应胡克定律中的比例系数 k
    • Force Constant:A measure of the stiffness of a chemical bond, defined as the second derivative of the potential energy with respect to bond displacement at equilibrium geometry.
  2. 物理意义

    键力常数 (k) 越大,化学键越强、越难发生形变(如 C≡C 键的 k 值高于 C-C 单键)。其数值通过红外或拉曼光谱中的振动频率计算得出,公式为:

    $$

u = frac{1}{2pi} sqrt{frac{k}{mu}} $$

其中 ν 为振动频率,μ 为约化质量。


二、科学应用与重要性


三、权威参考文献

  1. 《物理化学》教材(Atkins & de Paula)

    系统阐述键力常数在简谐振动模型中的推导与应用(第12章分子光谱学)链接:oxfordtextbooks.co.uk/9780198823360

  2. IUPAC 术语数据库

    明确定义力常数为势能函数的二阶导数 链接:goldbook.iupac.org/terms/view/F02460

  3. NIST 化学数据库

    提供常见化学键的标准力常数实测值 链接:cccbdb.nist.gov/vibscjustab.asp


四、实例说明

以 CO 分子为例:

网络扩展解释

键力常数(又称力常数)是描述化学键在伸缩振动中抵抗形变能力的物理量,其核心概念和计算可归纳如下:

一、基本定义

键力常数(k)来源于简谐振子模型,类比弹簧的弹性系数。当原子间距偏离平衡位置(r₀)时,势能变化遵循胡克定律公式: $$U = frac{1}{2}k(r-r_0)$$ 其中k值越大,化学键抵抗伸缩形变的能力越强。

二、物理意义

  1. 键强度指标:k值直接反映化学键强度,如C≡C键(k≈15 N/cm)比C-C单键(k≈5 N/cm)更难被拉伸。
  2. 势能曲率:从量子力学角度,k等于势能曲线在平衡位置处的二阶导数,即: $$k = left. frac{dU}{dr} right|_{r=r_0}$$ 这决定了振动频率的高低。

三、计算公式

振动频率与k的关系式为: $$ u = frac{1}{2pi} sqrt{frac{k}{mu}}$$ 其中μ为约化质量($mu = frac{m_1m_2}{m_1+m_2}$),该公式常用于红外光谱分析。

四、应用领域

主要用于分子振动光谱分析,例如:

需注意:实际分子振动并非理想简谐运动,该模型在较大振幅时会偏离真实情况。

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