麦克斯韦速度分布英文解释翻译、麦克斯韦速度分布的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Maxwell velocity distribution

分词翻译：

麦的英语翻译：

wheat

克的英语翻译：

gram; gramme; overcome; restrain
【医】 G.; Gm.; gram; gramme

斯的英语翻译：

this
【化】 geepound

速度分布的英语翻译：

【化】 velocity distribution

专业解析

麦克斯韦速度分布（Maxwell Velocity Distribution）是统计力学中描述理想气体分子在热平衡状态下速度分布规律的数学模型。该理论由英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于1859年首次提出，揭示了气体分子运动速度的概率密度函数，是气体动力学理论的核心基础之一。

1. 数学表达式与物理意义

麦克斯韦速度分布的概率密度函数可表示为：

f(v) = 4pi left( frac{m}{2pi k_B T} right)^{3/2} v e^{-frac{m v}{2k_B T}}

其中：

( v ) 为分子速率，
( m ) 为分子质量，
( k_B ) 为玻尔兹曼常数，
( T ) 为热力学温度。
该公式表明，气体分子速度分布呈对称的钟形曲线，最概然速率（峰值速率）和平均速率均与温度相关。

2. 适用条件

麦克斯韦分布成立的前提包括：

系统处于热力学平衡状态，
分子间碰撞为弹性碰撞，
忽略外力场影响（如重力），
适用于理想气体模型。

3. 应用领域

该分布在以下领域具有重要价值：

热力学研究：推导理想气体状态方程与能量均分定理；
大气科学：分析行星大气分子逃逸速率；
工程学：计算真空系统中气体分子运动规律。

4. 权威参考文献

经典物理学教材《热物理学》（第三版）详细推导了该分布的统计力学基础，而《物理评论》期刊早期论文则记载了麦克斯韦的原始推导过程。如需进一步验证，可参考《统计力学导论》（清华大学出版社）第5章相关内容。

网络扩展解释

麦克斯韦速度分布是描述理想气体在热平衡状态下分子速度分布的统计规律，由物理学家麦克斯韦于1859年提出，后经玻耳兹曼完善。以下是其核心要点：

1.定义与基本假设

统计规律性：在平衡态下，气体分子通过频繁碰撞达到动态平衡，单个分子的速度随机变化，但大量分子的整体速度分布呈现稳定规律。
速度空间概念：将分子速度分解为三个正交分量（(v_x, v_y, v_z)），构成三维速度空间，分布函数描述分子在此空间中的概率密度。

2.数学表达式

概率密度函数： $$ f(v_x, v_y, v_z) = left( frac{m}{2pi k T} right)^{3/2} e^{-frac{m(v_x + v_y + v_z)}{2kT}} $$ 其中 (m) 为分子质量，(k) 为玻尔兹曼常数，(T) 为温度。
速度分量的独立性：各方向速度分量分布相互独立，且均服从高斯分布。

3.物理意义

温度影响：温度升高时，分子速度分布范围变宽，但概率密度峰值向高速区移动。
各向同性：在无外力场时，速度分布关于原点对称，体现分子运动的无规则性。

4.与速率分布的关系

速率分布推导：对速度分布进行球面积分，可得速率分布函数： $$ F(v) = 4pi v left( frac{m}{2pi k T} right)^{3/2} e^{-frac{mv}{2kT}} $$ 速率分布曲线呈现“钟形”，峰值对应最概然速率。

5.应用与意义

宏观性质解释：通过速度分布可推导气体的压强、温度等宏观参量。
实验验证：分子束实验观测到的速度分布与理论预测高度吻合，验证了统计物理的可靠性。

麦克斯韦速度分布从微观统计角度揭示了气体分子的运动规律，是连接微观粒子行为与宏观热力学性质的重要桥梁。如需进一步了解速率分布曲线特性或具体推导过程，和。