粒子散射因数英文解释翻译、粒子散射因数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 particle-scattering factor

【化】 scattering of particles

factor
【电】 factor

粒子散射因数（Particle Scattering Factor），在物理学（特别是X射线晶体学、中子散射、光散射等领域）中是一个核心概念，用于定量描述单个粒子（如原子、分子、电子）对入射波的散射能力。其汉英对照及详细解释如下：

中文术语：粒子散射因数
英文术语：Particle Scattering Factor (常用) / Atomic Scattering Factor (特指原子时) / Form Factor (特指电子云或复杂粒子时)

定义：指一个孤立粒子（如原子）在特定方向上散射波的振幅，与单个自由电子在相同条件下散射波振幅的比值。它是一个无量纲的复数，通常表示为 f 或 f(Q)，其中Q 是散射矢量（动量转移矢量），其大小 Q = 4π sinθ / λ (θ为散射角，λ为入射波波长)。来源：国际晶体学联合会（IUCr）《晶体学词典》相关条目。
物理意义：
- 粒子散射因数描述了粒子内部的电荷（电子）分布或核分布对散射波的贡献。其数值大小和相位反映了粒子的大小、形状和内部结构密度分布。
- 对于X射线，f 主要取决于原子序数（决定电子数量）和散射角（反映电子云的空间分布）。在散射角θ=0时（前向散射），f 等于原子序数 Z（即所有电子同相散射）。随着θ增大，f 因电子云的空间相干性破坏而减小。
- 对于中子，散射因数（常称散射长度b）主要取决于原子核的内部结构和同位素种类，与散射角θ基本无关（点散射体近似）。来源：NIST中子散射长度与横截面数据库说明文档。

粒子散射因数通常由粒子内部散射密度分布 ρ(r) 的傅里叶变换给出： $$ f(mathbf{Q}) = int rho(mathbf{r}) e^{imathbf{Q} cdot mathbf{r}} dmathbf{r} $$ 其中：

$f(mathbf{Q})$：散射矢量Q 对应的散射因数。
$rho(mathbf{r})$：粒子在位置r 处的散射长度密度（对中子）或电子密度（对X射线）。
$mathbf{Q} = mathbf{k}{text{out}} - mathbf{k}{text{in}}$：散射矢量，k_in 和k_out 分别为入射波和散射波的波矢。
$|mathbf{Q}| = dfrac{4pi sin theta}{lambda}$：散射矢量的大小。

主要影响因素：

入射辐射类型：X射线与电子相互作用，散射因数反映电子密度分布；中子与原子核相互作用，散射因数（散射长度）反映核特性。
散射角 (θ)：对X射线，f 随 θ 增大而减小（角度依赖性）；对中子，b 基本与θ无关（各向同性）。
入射波长 (λ)：隐含在Q 中。
粒子本身性质：
- 原子序数 (Z)：对X射线，f(0) = Z。
- 同位素/核自旋：对中子，不同同位素或核自旋态的 b 值不同。
- 电子云/核分布：精细结构影响 f(Q) 随Q 的变化。来源：经典教材《X射线晶体学基础》(B.E. Warren) 第3章。

粒子散射因数是理解与计算以下现象的关键：

晶体结构分析 (X射线/中子衍射)：晶体中位于位置r_j 的原子的散射贡献由其散射因数 f_j 和相位因子 e^{imathbf{Q} cdot mathbf{r}_j} 共同决定。结构因子 F(Q) 是所有原子散射贡献的相干叠加：
$$ F(mathbf{Q}) = sum_{j} f_j(mathbf{Q}) e^{imathbf{Q} cdot mathbf{r}_j} $$

通过测量 F(Q)，可以反推晶体结构。

小角散射 (SAXS/SANS)：用于研究溶液中纳米颗粒、生物大分子、胶体等的尺寸、形状和内部结构。散射强度 I(Q) 正比于单个粒子散射因数模的平方 |f(mathbf{Q})|（稀溶液）或与粒子间干涉相关的更复杂函数。
非晶态材料研究：用于分析液体、玻璃等非晶材料的径向分布函数。来源：期刊 Journal of Applied Crystallography 相关综述文章。

关于“粒子散射因数”的解释如下：

粒子散射因数（Scattering Factor）是物理学中用于量化粒子在介质中发生散射现象强度的参数，通常表现为以下两种形式：

原子散射因数（Atomic Scattering Factor）
- 用于X射线衍射或电子散射领域，描述单个原子对入射电磁波的散射能力，其数值与原子核外电子分布有关，并随散射角度变化。例如在布拉格衍射中，该因子决定了晶体结构的衍射强度。
散射截面（Scattering Cross Section）
- 以面积单位（如$ text{cm}$）表示粒子与靶体发生散射的概率，数学表达式为： $$ sigma = frac{text{散射粒子数}}{text{入射粒子流密度} times text{靶体密度}} $$

应用场景：

建议：由于该术语涉及量子力学、固体物理等专业领域，具体数值和公式需参考权威教材（如《固体物理导论》）或实验数据手册。