碰撞截面英文解釋翻譯、碰撞截面的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 collision cross section

分詞翻譯：

碰撞的英語翻譯：

collide; bump; hit; hurtle; knock up against
【化】 collision; impingement
【醫】 collision; interlocking
【經】 collision

截面的英語翻譯：

section
【化】 cross profile; cross section

專業解析

碰撞截面（Collision Cross-Section）的漢英詞典釋義與物理意義解析

在物理學中，碰撞截面（英文：Collision Cross-Section）是描述微觀粒子碰撞概率的核心參數，其定義為：入射粒子與靶粒子發生碰撞的有效面積。這一概念廣泛應用于核物理、量子力學及化學動力學中，用于量化反應速率或散射過程的強度。

1.物理定義與數學表達

碰撞截面（$sigma$）通過統計入射粒子流與靶粒子的相互作用概率得出，數學表達式為：

$$ sigma = frac{N}{n cdot Phi} $$

其中，$N$為單位時間的碰撞次數，$n$為靶粒子數密度，$Phi$為入射粒子通量。其國際單位制單位為平方米（m²），但因微觀尺度數值極小，常以“靶恩（barn）”為單位（1 barn = $10^{-28}$ m²）。

2.碰撞截面的分類

根據作用類型，碰撞截面可分為：

彈性散射截面：粒子碰撞後動能守恒（如台球碰撞）；
非彈性散射截面：碰撞伴隨能量轉移或粒子狀态改變（如激發、電離）；
反應截面：碰撞引發核反應或化學鍵重組。

3.實際應用領域

核物理：計算中子與原子核的裂變/俘獲概率；
大氣科學：研究氣體分子碰撞對氣候模型的影響；
質譜分析：通過離子碰撞截面推斷分子結構。

4.權威參考文獻

《朗道物理學教程：量子力學（非相對論理論）》（Landau, Lifshitz），系統推導散射截面與波函數的關系；
美國國家标準與技術研究院（NIST）原子光譜數據庫，提供實驗測量的電子-原子碰撞截面數據。

網絡擴展解釋

碰撞截面是描述微觀粒子間相互作用概率的重要物理量，其核心概念和特性可歸納如下：

一、基本定義

碰撞截面（又稱散射截面）指運動粒子與靜止粒子在單位時間内發生碰撞的概率，需滿足兩個條件：

單位時間通過垂直運動方向單位面積的入射粒子數為1
單位體積内的靶粒子數也為1 其量綱與面積相同，單位為靶恩（1靶恩=10⁻²⁸m²），常用于核物理領域。

二、物理意義

•幾何解釋：等效于粒子相互作用時的有效作用面積，如硬球碰撞時即等于幾何橫截面積
•概率表征：在激光雷達等應用中，σ值越大說明目标截獲入射能量的能力越強
•能量相關性：截面值會隨入射粒子能量變化，反映不同能量下的相互作用強度

三、分類體系

分類依據	截面類型	典型特征
碰撞能量轉化形式	彈性截面	動能守恒（如經典剛體碰撞）
	非彈性截面	涉及内能變化（如原子激發）
末态測量精度	微分截面	特定方向/能量的概率密度函數
過程分解	部分截面	按角動量分解的截面分量之和

四、應用擴展

當粒子間存在長程勢（如電磁力）時，實際截面可能遠大于幾何截面。在粒子物理實驗中，通過測量不同散射角度的微分截面可反推相互作用勢的形式。

如需了解具體散射過程的截面計算，可參考量子力學中的分波分析法或玻恩近似等理論方法。