伦纳德－琼斯势英文解释翻译、伦纳德－琼斯势的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Lennard-Jones potential

分词翻译：

伦的英语翻译：

human relations; logic; match; order; peer

纳的英语翻译：

accept; admit; receive
【计】 nano

德的英语翻译：

heart; mind; morals; virtue

斯的英语翻译：

this
【化】 geepound

势的英语翻译：

circumstances; force; influence; potential; power; puissance; sign; situation
【医】 force

专业解析

伦纳德－琼斯势（Lennard-Jones potential），又称L-J势或12-6势，是描述中性原子或分子间相互作用的一种经典势能函数模型。它特别用于模拟范德华力（van der Waals force），即由瞬时偶极诱导产生的吸引力和由电子云重叠导致的短程排斥力。以下是其详细解释：

一、物理意义与数学表达

伦纳德－琼斯势通过一个简单的解析式量化两个中性粒子间势能（(V)）随距离（(r)）的变化关系： $$ V(r) = 4varepsilon left[ left( frac{sigma}{r} right)^{12} - left( frac{sigma}{r} right) right] $$ 其中：

(varepsilon) 表示势阱深度（单位：焦耳J），反映相互作用的强度，即结合能的最大值。
(sigma) 代表势能为零时的粒子间距离（单位：米m），对应粒子间的"碰撞直径"。
(r) 为两粒子质心间距。

二、函数的两部分构成

排斥项（(r^{-12})项）
模拟泡利不相容原理导致的短程强排斥，当粒子距离过近时电子云重叠，势能急剧增大。

吸引项（(r^{-6})项）
描述伦敦色散力（London dispersion force），即瞬时偶极-诱导偶极作用，其强度随距离衰减较慢。

三、关键特性与应用场景

平衡距离 (r_0)：势能最低点位于 (r_0 = 2^{1/6}sigma approx 1.122sigma)，对应稳定状态下的粒子间距。
应用领域：
- 分子动力学模拟气体、液体及固体中原子行为
- 胶体科学与纳米材料自组装研究
- 生物物理中蛋白质折叠的简化模型。

四、学术重要性

该模型因形式简洁、参数物理意义明确，成为统计力学和软物质研究的基石。尽管无法精确描述氢键或离子键等特异性作用，其在非极性体系（如液态氩）中仍具较高预测精度。

参考文献

Wikipedia. Lennard-Jones potential. https://en.wikipedia.org/wiki/Lennard-Jones_potential
ScienceDirect. Lennard-Jones Potential. https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/lennard-jones-potential
RP Photonics. Lennard-Jones Potential. https://www.rp-photonics.com/lennard_jones_potential.html
注：链接有效性需实时验证，若失效建议通过标题检索相关来源。

网络扩展解释

伦纳德－琼斯势（Lennard-Jones Potential）是描述中性原子或分子间相互作用的一种经典势能模型，广泛应用于物理、化学及材料科学领域。以下从定义、公式、物理意义和应用等方面进行详细解释：

1.定义与公式

伦纳德－琼斯势通过两部分的叠加描述分子间作用力：

排斥项：短程强排斥作用，由电子云重叠导致，与$r^{-12}$成正比。
吸引项：长程弱吸引作用（如范德华力中的色散力），与$r^{-6}$成正比。

其常见数学表达式为： $$ V(r) = 4Dleft[left(frac{sigma}{r}right)^{12} - left(frac{sigma}{r}right)right] $$ 或等价形式： $$ V(r) = u_0left[left(frac{r_0}{r}right)^{12} - 2left(frac{r_0}{r}right)right] $$ 其中：

$r$为原子间距；
$D$或$u_0$表示势能深度（能量量纲）；
$sigma$为势能为零时的原子间距，$r_0$为平衡位置（长度量纲）。

2.物理意义

平衡位置：当$r=r_0$时势能最低，对应分子间合力为零。此时$r_0 = 2^{1/6}sigma$，势能值为$-u_0$（或$-D$）。
势能曲线特性：在$r < r_0$时排斥项主导，$r > r_0$时吸引项主导。

3.简谐振动近似

在平衡点附近，势能可近似为二次函数： $$ V(r) approx frac{1}{2}k(r - r_0) $$ 其中等效劲度系数$k = 72u_0/r_0$，振动频率$omega_0 = sqrt{k/m}$（$m$为原子质量）。

4.应用领域

分子动力学模拟：用于研究薄膜材料导热性、相变等，结合预校正积分法优化计算。
气体与液体模型：描述惰性气体分子间的相互作用。
材料科学：分析低维材料的尺寸效应及结构特性。

5.参数确定

参数$D$、$sigma$或$u_0$、$r_0$需通过实验或量子化学计算确定，不同物质取值不同。例如，氩气的典型参数为$sigma approx 3.4 , text{Å}$，$D approx 0.0104 , text{eV}$。

伦纳德－琼斯势通过简洁的数学形式有效刻画了分子间相互作用的复杂性，是理论研究和工程模拟的重要工具。