德布罗意热波长英文解释翻译、德布罗意热波长的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 quantum length; thermal de Broglie wavelength

分词翻译：

德的英语翻译：

heart; mind; morals; virtue

布的英语翻译：

cloth; fabric
【建】 cloth

罗的英语翻译：

catch birds with a net; collect; display; net; sift; silk
【经】 gross

意的英语翻译：

expect; intention; meaning; suggestion; wish

热波长的英语翻译：

【化】 thermal wavelength

专业解析

德布罗意热波长 (Thermal de Broglie Wavelength)

定义与物理意义

德布罗意热波长（λ_th）是量子统计力学中的核心概念，由法国物理学家路易·德布罗意（Louis de Broglie）提出的物质波理论衍生而来。它描述了在热平衡状态下，微观粒子（如电子、原子等）因热运动而表现出的波动性特征尺度。其物理意义在于：当粒子间的平均距离接近或大于λ_th时，量子效应（如波函数重叠）显著，需采用量子统计（如玻色-爱因斯坦或费米-狄拉克统计）描述系统行为；反之则可用经典统计处理。

数学表达式

德布罗意热波长的公式为：

lambda_{text{th}} = frac{h}{sqrt{2pi m k_B T}}

其中：

( h )：普朗克常数（6.626 × 10⁻³⁴ J·s），
( m )：粒子质量（kg），
( k_B )：玻尔兹曼常数（1.381 × 10⁻²³ J/K），
( T )：系统热力学温度（K）。

关键特性与应用

量子简并判据：若粒子数密度 ( n ) 满足 ( n lambda_{text{th}} gg 1 )，则系统处于量子简并态（如玻色-爱因斯坦凝聚或简并费米气体）。
经典与量子统计的分界：当 ( n lambda_{text{th}} ll 1 ) 时，量子效应可忽略，经典麦克斯韦-玻尔兹曼统计适用。
实际应用场景：
- 低温物理：解释超流氦、超导等量子现象。
- 凝聚态物理：分析电子气体在金属中的行为。
- 原子光学：设计玻色-爱因斯坦凝聚实验。

术语对照与拓展

汉英对照：
- 德布罗意热波长 → Thermal de Broglie Wavelength
- 物质波 → Matter wave
- 量子简并 → Quantum degeneracy
相关概念：德布罗意波长（(lambda = h/p)，描述单个粒子动量相关的波动性）是其一般形式，而热波长是热平衡系综下的统计平均结果。

权威参考来源

Pathria, R. K., & Beale, P. D. (2011). Statistical Mechanics (3rd ed.). Elsevier.
- 第5章详细推导热波长的统计意义及其在量子气体中的应用。
Huang, K. (1987). Statistical Mechanics (2nd ed.). Wiley.
- 第12章讨论热波长作为量子经典过渡的标度。
Pitaevskii, L., & Stringari, S. (2003). Bose-Einstein Condensation. Oxford University Press.
- 第1章利用热波长分析玻色气体相变条件。

网络扩展解释

德布罗意热波长（Thermal de Broglie Wavelength）是描述热平衡状态下物质粒子波动特性的重要参数，其核心公式为：

$$ λ_{text{th}} = frac{h}{sqrt{2pi m k_B T}} $$

其中：

$h$ 为普朗克常数（）
$m$ 为粒子质量
$k_B$ 为玻尔兹曼常数
$T$ 为系统温度

物理意义

波动性的温度依赖
热波长反映了粒子在特定温度下的平均波动特性。温度越高，粒子热运动越剧烈（动量$p$增大），德布罗意波长越短。例如，室温下电子的热波长约为纳米量级，而宏观物体（如人）的热波长极小，波动性可忽略。
量子与经典行为的界限
当热波长接近或大于粒子间距时（如低温、低密度气体），量子效应显著，需用量子统计（玻色-爱因斯坦或费米-狄拉克统计）描述；反之则可用经典统计。

应用场景

凝聚态物理：解释超流体、超导等现象中量子效应的主导作用。
等离子体物理：判断等离子体是否需考虑量子修正。
天体物理：分析致密星体（如白矮星）内部的简并压。

公式推导补充

由德布罗意波长一般公式$λ = h/p$，结合热平衡下粒子平均动能$p = sqrt{2m k_B T}$，可推导出热波长表达式。