瞬時偶極矩英文解釋翻譯、瞬時偶極矩的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 instanteous dipole moment

分詞翻譯：

瞬時的英語翻譯：

instantaneous

偶極矩的英語翻譯：

【化】 dipole moment; electric dipole moment
【醫】 dipole moment

專業解析

瞬時偶極矩（Instantaneous Dipole Moment）是指分子或原子在某一瞬間由于電子雲的隨機漲落（量子漲落）而産生的短暫、非永久性電荷分離現象。盡管分子整體呈電中性，但電子運動的瞬時不對稱分布會導緻正、負電荷中心短暫不重合，形成瞬時偶極。這一概念是理解倫敦色散力（London dispersion force）的核心物理基礎，廣泛存在于所有分子間相互作用中，尤其在非極性分子間起主導作用。

核心特征與機制：

瞬時性與隨機性
電子在原子核周圍的運動具有概率性，其位置分布存在瞬時波動。當電子雲在某一瞬間偏向分子一側時，便産生正負電荷中心的短暫偏移（偶極矩），持續時間極短（約 (10^{-16}) 秒），且方向隨機變化。
量子力學本質
根據量子力學原理，電子位置的不确定性（海森堡不确定性原理）導緻電子密度持續漲落。這種漲落不受分子極性限制，即使非極性分子（如 ( ce{Ar} )、( ce{N2} )）也會因瞬時偶極産生弱吸引力。
數學表達
瞬時偶極矩 (vec{p}{text{inst}}) 的期望值為零（因方向隨機），但其均方值 (langle p{text{inst}} rangle) 非零，且與分子極化率 (alpha) 相關：

$$ langle p_{text{inst}} rangle propto alpha cdot I $$

其中 (I) 為分子的電離能，表明電子束縛越弱或分子越大（(alpha) 越大），瞬時偶極效應越顯著。

物理意義與應用：

分子間作用力：瞬時偶極可誘導鄰近分子産生同步或反向的誘導偶極，形成瞬時偶極-誘導偶極相互作用，即倫敦色散力。該力隨分子接觸距離 (r) 衰減（(propto r^{-6})），是範德華力的重要組分。
光譜學影響：瞬時偶極變化導緻分子極化率動态波動，是非彈性光散射（如拉曼散射）的信號來源之一。
材料性質：在納米材料、超分子組裝及生物大分子折疊中，瞬時偶極驅動的色散力對穩定性有關鍵貢獻。

權威參考來源：

《物理化學》（Atkins & de Paula 著）：系統闡釋瞬時偶極的量子力學起源及其對分子間力的影響（第10章分子間作用力）。
IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》：明确定義瞬時偶極矩為"因電子位置漲落導緻的短暫偶極"（Gold Book, ID: D01704）。
《分子光譜學》（Bernath 著）：分析瞬時偶極對極化率張量的貢獻及其在光譜學中的觀測證據（第4章光散射理論）。

網絡擴展解釋

瞬時偶極矩是分子或原子中由于電子雲瞬間不對稱分布而産生的短暫電偶極現象，屬于分子間作用力（範德華力）的重要來源之一。以下從定義、産生原因和應用三個方面詳細解釋：

1. 定義與特點

瞬時偶極矩是電荷分布不對稱的瞬時狀态引起的偶極矩。當電子在原子或分子中快速運動時，可能在某一瞬間集中在某一區域，導緻正負電荷中心短暫分離，形成偶極矩。這種偶極矩存在時間極短（約$10^{-16}$秒），但會不斷隨機産生和消失。

2. 産生機制

電子運動的概率性：根據量子力學，電子位置具有概率性分布，可能瞬間偏向某一側（如所述“電子在空間的分布規律性被短暫打破”）。
電荷分離效應：瞬間的電子雲偏移會導緻正電荷中心（原子核）與負電荷中心（電子雲重心）不重合，形成$mu = q cdot d$的偶極矩，其中$q$為有效電荷量，$d$為電荷中心間距。

3. 與其他偶極矩的對比

類型	持續時間	産生原因	示例
瞬時偶極矩	$10^{-16}$秒	電子雲瞬間分布不均	所有分子/原子
永久偶極矩	恒定存在	分子固有極性（如H₂O）	極性分子
誘導偶極矩	外部電場存在時	外電場導緻電子雲偏移	非極性分子受外場影響

4. 實際應用

瞬時偶極矩是色散力（倫敦力）的主要來源，這種作用力存在于所有分子間，尤其對非極性物質（如He、N₂）的液化起關鍵作用。其強度與分子極化率相關，可用公式$E propto frac{alpha}{r}$表示（$alpha$為極化率，$r$為分子間距）。

總結來說，瞬時偶極矩揭示了微觀粒子運動的動态特性，為解釋氣體液化、分子晶體形成等宏觀現象提供了理論基礎。