笼效应英文解释翻译、笼效应的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 cage effect

分词翻译：

笼的英语翻译：

basket; cage; coop; cover; hutch; steamer
【化】 cage

效应的英语翻译：

effect
【医】 effect

专业解析

笼效应（Cage Effect）是物理化学领域的核心概念，指分子或粒子在受限环境中因周围介质形成的"笼状结构"而改变运动规律的现象。该术语对应英文"cage effect"，在溶液反应动力学研究中尤为典型。

学科定义与作用机制

当溶质分子在溶剂中发生反应时，溶剂分子会形成动态包围结构，这种瞬时存在的"分子笼"会通过两种方式影响反应进程：

1. 限制反应物自由扩散，延长有效碰撞时间（溶剂笼捕获效应）
2. 增加活化分子复合体重组概率（笼内重组理论）

   该机制在《物理化学基础》(ISBN 978-7-04-050694-6)第三章有详细数学推导，其速率方程可表示为：

   $$

   k_{obs} = frac{k_d k_r}{kd + k{-r}}

   $$

   其中$k_d$为扩散速率常数，$k_r$为反应速率常数。

跨学科应用实例

1. 高分子材料领域：聚合物链段运动受限导致的玻璃化转变温度变化（《Macromolecules》2023年第56卷）
2. 生物膜研究：磷脂双分子层对膜蛋白扩散的约束作用（Nature子刊《Nature Structural & Molecular Biology》2019年综述）
3. 纳米催化技术：介孔材料孔道结构对催化选择性的调控（ACS Catalysis 2022年刊载实验研究）

测量技术发展

现代时间分辨光谱技术（如飞秒激光脉冲法）可实时观测溶剂笼的动态形成过程。诺贝尔化学奖得主Ahmed Zewail团队在《Science》发表的突破性研究（DOI:10.1126/science.275.5296.273）为此提供了实验验证基础。

网络扩展解释

笼效应（Cage Effect）是化学和物理领域的重要概念，指溶液中反应分子被溶剂分子包围形成“笼”结构，导致分子运动受限但碰撞频率较高的现象。以下为详细解释：

1.定义与核心机制

笼效应又称笼蔽效应或弗兰克-拉比诺维奇效应。在液相中，溶剂分子会围绕反应分子形成类似“笼”的结构，限制其长距离移动。虽然反应分子（如A和B）相遇概率降低，但一旦相遇，会在“笼”内反复碰撞（每秒约$10^{12}$~$10^{13}$次），总碰撞频率与气相反应相当，甚至更高。

2.实验模型与分子运动

通过圆球模拟实验发现：

• 在“液相”模拟（密堆积球）中，标记球碰撞后会被周围球体短暂束缚，形成“溶剂笼”；
• 分子需具备足够能量才能从笼中挤出，平均自由程极短（约分子直径级别），导致其运动以局部振动为主，而非长距离平动。

3.对化学反应的影响

• 反应机会增加：偶遇的分子对在笼内停留时间较长（约$10^{-11}$秒），频繁碰撞促进能量交换，提高反应概率；
• 速率差异缩小：液相反应速率常与气相接近，因笼内密集碰撞弥补了扩散限制。

4.实际意义

笼效应解释了溶剂环境对反应路径和速率的影响，尤其在溶液化学、光化学反应及生物酶催化等领域有重要应用。

注意：心理学中的“鸟笼效应”与此概念无关，后者指因获得某物品而引发后续非必要行为。

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