分子场理论英文解释翻译、分子场理论的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 molecular field theory
分词翻译:
分子的英语翻译:
element; member; molecule; numerator
【计】 molecusar
【化】 molecule
【医】 molecule
场的英语翻译:
field; a level open space; scene
【化】 field
【医】 field; plant
理论的英语翻译:
frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【医】 rationale; theory
专业解析
分子场理论(Molecular Field Theory),又称平均场理论(Mean Field Theory),是物理学中描述多体系统(如磁性材料、合金、液晶等)集体行为的一种重要近似方法。该理论的核心思想是将一个复杂粒子间相互作用的系统,简化为每个粒子在一个由其他粒子产生的“平均场”或“等效场”中独立运动。
核心概念与汉英对照:
-
理论本质 (Nature of the Theory):
- 汉:忽略粒子(原子、分子、自旋)间的瞬时涨落和具体关联细节,用一个静态的、空间均匀的“平均场”来代表系统中所有其他粒子对某一特定粒子的总相互作用效应。
- 英:Neglects the instantaneous fluctuations and specific correlation details between particles (atoms, molecules, spins). Instead, it represents the total interaction effect of all other particles on a given particle by a static, spatially uniform "mean field".
- 关键词:平均场 (Mean Field) / 等效场 (Effective Field)
-
关键假设 (Key Assumption):
- 汉:系统中任一粒子所感受到的场,正比于系统的宏观序参量(如磁化强度、极化强度、浓度序参量等)。
- 英:The field experienced by any particle in the system is proportional to the macroscopic order parameter of the system (e.g., magnetization, polarization, concentration order parameter).
- 关键词:序参量 (Order Parameter)
-
应用领域 (Primary Applications):
- 铁磁性 (Ferromagnetism): 这是分子场理论最早和最著名的应用。皮埃尔·韦斯(Pierre Weiss)于1907年提出“分子场”概念来解释铁磁材料的自发磁化和居里-外斯定律。
- 汉:假设每个原子磁矩受到一个正比于宏观磁化强度M 的分子场H_m 的作用,即H_m = λM,其中 λ 是韦斯分子场系数。
- 英:Assumes each atomic magnetic moment experiences a molecular fieldH_m proportional to the macroscopic magnetizationM, i.e.,H_m = λM, where λ is the Weiss molecular field coefficient.
- 关键词:分子场 (Molecular Field) / 韦斯分子场 (Weiss Molecular Field) / 自发磁化 (Spontaneous Magnetization) / 居里温度 (Curie Temperature)
- 合金有序化 (Alloy Ordering): 如布拉格-威廉姆斯(Bragg-Williams)近似,用于描述合金中不同原子在晶格位置上的有序排列。
- 其他领域: 液晶、超导(早期模型)、相变理论等。
-
贡献与局限性 (Contributions and Limitations):
- 贡献:
- 汉:成功解释了铁磁材料在居里温度以上的顺磁行为和居里温度以下的自发磁化现象,给出了居里温度的理论表达式。为理解合作现象和连续相变提供了首个简单而物理图像清晰的模型。
- 英:Successfully explained the paramagnetic behavior of ferromagnetic materials above the Curie temperature and the phenomenon of spontaneous magnetization below it, providing a theoretical expression for the Curie temperature. Offered the first simple and physically intuitive model for understanding cooperative phenomena and continuous phase transitions.
- 局限性:
- 汉:忽略了涨落(尤其在临界点附近,即相变温度处),导致对临界指数(如磁化强度随温度的变化关系)的预测不准确。低估了相变温度附近的关联效应。无法描述低维系统的行为。
- 英:Neglects fluctuations (especially near the critical point, i.e., the phase transition temperature), leading to inaccurate predictions of critical exponents (e.g., how magnetization changes with temperature near Tc). Underestimates correlation effects near the transition. Fails to describe the behavior of low-dimensional systems.
权威性参考来源:
- 原始文献与经典著作:
- Weiss, P. (1907). L'hypothèse du champ moléculaire et la propriété ferromagnétique. Journal de Physique Théorique et Appliquée, 6(1), 661–690. (提出分子场概念解释铁磁性) [通常可通过学术数据库如JSTOR访问摘要或全文]
- Kittel, C. (2005). Introduction to Solid State Physics (8th ed.). John Wiley & Sons. (经典固体物理教材,包含分子场理论对铁磁性的详细阐述) [教材链接通常指向出版社或书店]
- Chaikin, P. M., & Lubensky, T. C. (1995). Principles of Condensed Matter Physics. Cambridge University Press. (深入讨论平均场理论在相变中的应用) [教材链接通常指向出版社或书店]
- 专业百科全书:
- "Mean-Field Theory" in Encyclopedia of Condensed Matter Physics (Elsevier). [学术百科全书条目]
- "Weiss molecular field theory" in AccessScience (McGraw-Hill). [权威科技百科]
- 大学课程讲义:
- 许多顶尖大学物理系或材料系的凝聚态物理、磁性物理课程讲义会详细讲解分子场理论,例如麻省理工学院开放式课程(MIT OpenCourseWare)的相关资源。
- 综述文章:
- 在学术期刊(如 Reviews of Modern Physics, Advances in Physics)上关于磁性、相变或统计力学的综述文章常会讨论分子场理论的历史地位和现代发展。
分子场理论(平均场理论)通过引入一个代表系统集体行为的等效平均场,简化了多体相互作用的复杂性,为理解铁磁性、合金有序化等合作现象提供了基础框架。尽管它在临界点附近存在局限性,但其物理图像清晰,预测了许多宏观现象的关键特征(如居里温度),是凝聚态物理和统计力学中不可或缺的基石性理论。在汉英语境中,“分子场”(Molecular Field)常特指韦斯在铁磁性中提出的概念,而“平均场”(Mean Field)则是更通用的术语。
网络扩展解释
分子场理论是描述分子间相互作用及其对物质性质影响的重要理论框架。以下从定义、核心原理、应用领域及发展历程等方面进行详细解释:
一、定义与理论基础
-
基本概念
分子场理论认为,分子间存在一种由电磁场、引力场或微观力学作用构成的“场”,该场决定了分子间的相互作用方式和强度。这种场可以是均匀的(如铁磁物质中的Weiss分子场),也可以是定域的(如反铁磁材料中的不同次晶格场)。
-
理论基础
- 经典理论:早期基于经典静电学,将分子场视为点电荷产生的静电场(如Langevin顺磁理论)。
- 量子理论:Heisenberg提出交换作用产生分子场,Neel进一步发展为定域分子场,强调短程交换作用对磁性材料的影响。
二、核心应用领域
-
磁性材料研究
- 解释铁磁性(Weiss分子场)、反铁磁性(Neel定域分子场)和亚铁磁性的自发磁化现象。例如,反铁磁体中两个次晶格的磁化强度相互作用,在奈耳温度下自发磁化消失。
- 公式示例:定域分子场模型中,A和B原子的分子场分别为:
$$
H_A = gamma M_B, quad H_B = gamma M_A
$$
-
配位化学
描述金属离子与配位体通过化学键形成的电子场相互作用,用于预测配位化合物的结构和反应性,如配位数与配位多面体几何的关系。
-
分子模拟与材料设计
应用于药物设计、蛋白质折叠等生物物理领域,通过模拟分子间势能预测物质行为。
三、发展历程
- 19世纪末:初步意识到分子间相互作用的重要性。
- 20世纪初:Weiss提出铁磁分子场理论,Langevin建立顺磁理论。
- 1930年代:Neel提出定域分子场,解释反铁磁和亚铁磁现象;Heisenberg引入量子交换作用机制。
- 现代发展:结合量子力学与分子动力学,拓展至复杂材料体系和非平衡态研究。
四、总结
分子场理论通过统一微观相互作用与宏观性质,成为化学、物理和材料科学的桥梁理论。其核心在于通过“场”的抽象简化复杂分子间作用,为实验现象提供定量解释框架。如需更深入的技术细节,可参考课件来源。
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