微分截面英文解釋翻譯、微分截面的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 differential cross-section

分詞翻譯：

微分的英語翻譯：

【計】 differential calculus
【經】 differential

截面的英語翻譯：

section
【化】 cross profile; cross section

專業解析

微分截面（Differential Cross Section）是量子力學和粒子物理學中的核心概念，用于量化微觀粒子在碰撞過程中散射到特定方向或能量範圍内的概率分布。其英文對應詞為 "differential cross section"，數學符號通常表示為 $dσ/dΩ$（Ω 為立體角）或 $dσ/dE$（E 為能量）。

定義與物理意義

微分截面通過微分形式描述散射事件的空間分布特性。例如，在盧瑟福散射實驗中，微分截面揭示了帶電粒子受庫侖勢作用時的角分布規律。該參數的單位為面積/立體角（如 $mathrm{cm/sr}$），其積分結果即為總截面（Total Cross Section）：

σ_{text{total}} = int frac{dσ}{dΩ} , dΩ

數學表達式

對于中心勢場散射問題，微分截面可通過量子力學散射理論推導。以分波法為例，微分截面表達式為：

frac{dσ}{dΩ} = left| sum_{l=0}^infty frac{(2l+1)}{k} sinδ_l e^{iδ_l} P_l(cosθ) right|

其中 $δ_l$ 為相移，$P_l$ 為勒讓德多項式，θ 為散射角。

實驗與應用

在高能物理實驗中，微分截面的測量是分析粒子相互作用機制的關鍵依據。例如歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機（LHC）通過測量質子-質子碰撞的微分截面，驗證标準模型預測。該參數還被應用于中子衍射技術離子體物理等領域。

權威參考文獻

《量子力學概念解析》（Springer, 2023）第7章詳細論述微分截面的理論推導
美國物理學會期刊 Physical Review D 多篇論文讨論微分截面在希格斯玻色子研究中的應用
CERN 技術報告 "LHC Cross Section Measurements" 提供實驗數據标準化方法

網絡擴展解釋

微分截面是粒子物理和散射理論中的核心概念，用于描述粒子碰撞或散射過程中特定方向或能量轉移的概率分布。以下是詳細解釋：

1. 基本定義

微分截面（Differential Cross Section）表示單位立體角内發生散射的概率，數學符號為 (frac{dsigma}{dOmega})。其中：

(sigma) 是總散射截面（反映相互作用的整體概率）；
(dOmega = sintheta , dtheta , dphi) 是立體角微元（(theta)為散射角，(phi)為方位角）。

2. 物理意義

方向依賴性：微分截面的大小與散射方向密切相關。例如，在盧瑟福散射中，小角度散射的微分截面較大，大角度較小。
概率密度：其數值越大，表示粒子散射到該方向的概率越高。

3. 數學表達式

以經典庫侖散射為例，盧瑟福微分截面公式為： $$ frac{dsigma}{dOmega} = left( frac{k}{4piepsilon_0} right) frac{1}{sin(theta/2)} $$ 其中 (k) 是與電荷和能量相關的常數，(theta) 為散射角。

4. 實驗與應用

實驗測量：通過探測器記錄不同角度散射的粒子數，結合入射粒子流強度計算微分截面。
結構分析：在X射線衍射和中子散射中，微分截面分布可反推材料原子排列（如布拉格峰對應晶體結構）。

5. 單位與量綱

單位常用靶恩/球面度（barn/sr），1 barn = (10^{-28} , text{m})。
總截面通過積分微分截面獲得：(sigma_{text{total}} = int frac{dsigma}{dOmega} dOmega)。

與其他概念的區别

積分截面：某一角度範圍内（而非單一方向）的概率，需對微分截面積分。
散射振幅：量子力學中微分截面與散射振幅模平方成正比（(frac{dsigma}{dOmega} propto |f(theta)|)）。

理解微分截面有助于分析粒子相互作用機制，是核物理、凝聚态實驗及加速器研究的理論基礎。