
【化】 particle energy
particle
【计】 corpuscle
【化】 particle
【医】 particle
ability; able; be able to; can; capable; energy; skill
【化】 energy
【医】 energy
在汉英词典框架下,"粒子能"对应的英文术语为"particle energy",指微观粒子在物理系统中具有的动能、势能或总能量。该概念涉及三个核心维度:
经典力学定义 粒子动能公式为: $$ E_k = frac{1}{2}mv $$ 其中$m$代表质量,$v$为速度。该定义源自牛顿力学体系,适用于宏观低速运动粒子。
相对论扩展 爱因斯坦相对论提出修正公式: $$ E = gamma mc $$ 其中$gamma$为洛伦兹因子,$c$为光速。这一表述在粒子加速器设计等领域具有重要应用价值。
量子力学诠释 海森堡不确定性原理指出,粒子能量与时间存在测不准关系: $$ Delta E Delta t geq frac{hbar}{2} $$ 该原理由量子力学标准教材《Principles of Quantum Mechanics》详细阐释。
实际应用中,粒子能概念广泛存在于高能物理实验(如欧洲核子研究中心CERN的强子对撞机)、半导体材料研发(载流子能量调控)及核能工程领域。美国物理学会(APS)最新研究显示,粒子能级调控技术已使太阳能电池效率突破29%。
"粒子能"通常指粒子本身具有的能量或与粒子运动状态相关的能量属性。根据不同的物理语境,其含义可细分为以下几类:
静能(Rest Energy)
根据狭义相对论,粒子在静止状态下具有的能量,由爱因斯坦质能方程计算:
$$
E = mc
$$
其中 ( m ) 为粒子静质量,( c ) 为光速。例如,质子的静能约为 ( 938,text{MeV} )(百万电子伏特)。
动能(Kinetic Energy)
粒子因运动产生的能量。对于高速粒子(接近光速),需用相对论动能公式:
$$
E_k = (gamma - 1)mc
$$
例如,宇宙射线中的高能质子能量可达 ( 5 times 10^{10},text{GeV} ),而“Oh-My-God粒子”能量高达 ( 3.2 times 10^{20},text{eV} ),相当于一颗时速94千米的棒球动能。
能级(Energy Level)
在量子力学中,粒子处于特定定态时的能量值称为能级。例如,原子中的电子能级决定了光谱特性。
结合能(Binding Energy)
复合粒子(如原子核)中,各组分粒子因相互作用而具有的能量差。例如,质子和中子结合成原子核时会释放能量。
扩展说明
如需进一步了解具体公式或实验数据,可参考物理学教材或权威期刊。
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