多普勒展宽英文解释翻译、多普勒展宽的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Doppler broadening

分词翻译：

多的英语翻译：

excessive; many; more; much; multi-
【计】 multi
【医】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-

普的英语翻译：

general; universal

勒的英语翻译：

rein in; tie sth. tight
【医】 lux; meter candle

展的英语翻译：

exhibit; open up; postpone; put to use; spread out; unfold; unfurl
【医】 abduce; abducent; abduct; abduction

专业解析

多普勒展宽（Doppler Broadening）是指由于光源或观测者相对于介质的相对运动速度存在分布（通常是热运动速度的麦克斯韦分布），导致原子或分子发射或吸收的光谱线频率发生展宽的现象。该效应是多普勒效应的直接结果，是光谱线非均匀展宽的主要机制之一。

核心机制与物理含义
- 在原子或分子气体中，单个粒子因其热运动而具有不同的速度分量（朝向或背离观测者）。
- 根据多普勒效应（Doppler Effect），运动粒子的发射或吸收频率会相对于其静止频率发生偏移。具体而言：
  - 粒子朝向观测者运动时，观测到的频率升高（蓝移）。
  - 粒子背离观测者运动时，观测到的频率降低（红移）。
- 由于大量粒子的热运动速度服从麦克斯韦-玻尔兹曼分布，它们产生的频率偏移也呈现一个分布，最终导致原本单一、尖锐的谱线在观测上呈现为一定频率范围内的展宽分布。这种展宽即称为多普勒展宽。
数学表达与线型
- 多普勒展宽的谱线轮廓通常近似为高斯线型（Gaussian Profile）。
- 其半高全宽（FWHM, Full Width at Half Maximum）由以下公式给出： $$ Delta u_D = frac{2u_0}{c} sqrt{frac{2kT ln 2}{m}} $$ 其中：
  - $Delta u_D$：多普勒展宽宽度（频率单位，如 Hz）。
  - $u_0$：谱线的中心频率（静止频率）。
  - $c$：光速。
  - $k$：玻尔兹曼常数。
  - $T$：气体的绝对温度。
  - $m$：发射或吸收粒子的质量。
- 公式表明，多普勒展宽宽度与中心频率 $u_0$ 和温度 $T$ 的平方根成正比，与粒子质量 $m$ 的平方根成反比。因此，高温、轻粒子或高频谱线的多普勒展宽更显著。
应用与重要性
- 激光物理与光谱学：多普勒展宽是限制气体激光器增益谱宽和分辨率的主要因素之一。为了获得窄线宽激光或进行高分辨率光谱测量，常采用特殊技术（如饱和吸收光谱）来克服多普勒展宽的限制。
- 天体物理学：用于分析恒星和星际物质的光谱，通过测量谱线的多普勒展宽宽度可以估算恒星大气或气体云的温度。
- 等离子体诊断：是测量等离子体离子温度的重要手段之一。
- 原子分子物理：是理解和解释实验观测光谱线形状的基础知识。

参考来源：

《原子物理学》（杨福家著） - 详细阐述了原子光谱线展宽机制，包括多普勒展宽的物理原理和数学推导。
《激光原理》（周炳琨等著） - 讨论了多普勒展宽在激光介质中的表现及其对激光器性能的影响。
美国国家标准与技术研究院（NIST）原子光谱数据库相关文档 - 提供了原子谱线参数，其线宽数据包含了多普勒展宽的贡献（实际应用中需考虑具体条件）。

网络扩展解释

多普勒展宽是一种由多普勒效应引起的光谱线展宽现象，常见于气体介质中的原子或分子发光过程。以下是详细解释：

一、基本定义

多普勒展宽指发光粒子的热运动导致观测到的光频率发生偏移，从而使光谱线呈现展宽效应。这种现象最早由Lippich在1870年提出，后由瑞利推导出定量公式（）。

二、物理机制

速度分布影响：气体粒子的热运动遵循麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布，不同速度的粒子因多普勒效应产生频率偏移。
频率偏移公式：当原子以速度(v_x)沿观测方向运动时，观测频率( u)与原频率( u_0)的关系为： $$

u = u_0 left(1 - frac{v_x}{c}right) $$ 其中(c)为光速（）。

三、数学表达式

通过速度分布律推导，多普勒展宽的线型函数为高斯分布： $$ g( u)d u = frac{c}{ u_0} sqrt{frac{m}{2pi k T}} expleft(-frac{m c ( u - u_0)}{2 k T u_0}right) d u $$ 其中(k)为玻尔兹曼常数，(T)为温度，(m)为原子质量（）。

四、与其他展宽机制对比

自然展宽：由量子能级寿命决定，呈洛伦兹线型。
碰撞展宽：由粒子间碰撞引起，也呈洛伦兹线型。
多普勒展宽：与温度相关，线型为高斯分布，展宽幅度随温度升高而增大（）。

五、应用领域

主要出现在气体激光器光谱分析、恒星大气层光谱观测，以及核反应堆中子吸收研究（）。