微觀可逆性原理英文解釋翻譯、微觀可逆性原理的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 principle of microreversibility
分詞翻譯:
微的英語翻譯:
decline; profound; tiny
【計】 mic-; micro-
【醫】 micr-; micro-; mikro-; mu
觀的英語翻譯:
look at; sight; view; watch
【醫】 view
可逆的英語翻譯:
【電】 reversible
原理的英語翻譯:
elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【醫】 mechanism; principle; rationale
【經】 ground work; principle
專業解析
微觀可逆性原理的漢英對照解析
微觀可逆性原理(Principle of Microscopic Reversibility)是統計力學和化學動力學中的核心概念,描述微觀粒子在時間反演對稱性下的動力學行為。其核心定義為:在平衡态下,任一微觀過程的逆向過程必然存在,且兩者發生的概率相等。例如,化學反應中正反應與逆反應的路徑在微觀層面完全對稱。
數學表述與物理意義
該原理的數學形式可表示為:
$$
k{AB} = k{BA} cdot e^{-Delta G/(RT)}
$$
其中,$k{AB}$和$k{BA}$分别為正逆反應速率常數,$Delta G$為吉布斯自由能變化。此式表明,平衡态下正逆反應速率受熱力學勢壘控制,但微觀路徑嚴格對稱(來源:Journal of Physical Chemistry)。
應用領域
- 化學平衡:解釋勒夏特列原理的微觀機制,如合成氨反應中氮氣與氫氣的可逆轉化。
- 分子動力學模拟:驗證模拟算法的正确性,确保時間反演操作下能量守恒。
- 光譜學分析:用于推導拉波特定則(Laporte Rule),解釋光吸收與發射的對稱性限制(來源:University of Cambridge Lecture Notes)。
與宏觀不可逆性的關系
盡管微觀過程可逆,宏觀系統的熵增仍導緻不可逆性。這一矛盾通過玻爾茲曼的H定理(H-theorem)和統計系綜理論得到統一(來源:Encyclopedia of Physics)。
權威參考文獻
網絡擴展解釋
微觀可逆性原理是物理學和化學中的核心概念,描述微觀粒子或基元反應的正向與逆向過程的可逆特性。以下從不同角度詳細解釋:
一、基本定義
微觀可逆性原理指出,在微觀層面,任何物理過程或化學反應的正向與逆向路徑均遵循相同的動力學規律,且存在時間反演對稱性。例如:
- 化學領域:每個基元反應必定存在對應的逆反應,且正逆反應通過同一反應路徑(如相同的中間體或活化态)進行()。
- 物理領域:微觀粒子的運動方程在時間反演後保持不變,即若将時間坐标替換為負值、速度方向逆轉,其動力學軌迹仍滿足原方程()。
二、化學中的應用
在化學反應中,微觀可逆性原理表現為:
- 基元反應的可逆性:正反應與逆反應均為基元反應,例如反應物A轉化為産物B時,B也可通過相同路徑逆轉為A。
- 平衡狀态的依據:當正逆反應速率相等時,系統達到動态平衡,此時濃度不再變化()。
- 中間體的對稱性:若正反應經過中間體C,逆反應也必須經過同一中間體()。
三、物理學基礎
微觀可逆性源于力學中的時間反演對稱性:
- 經典力學:牛頓運動方程在時間反演(( t to -t ),速度 ( v to -v ))後保持不變,例如:
$$
F = m frac{d x(t)}{dt} quad xrightarrow{t to -t} quad F = m frac{d x(-t)}{d(-t)} = m frac{d x}{dt}
$$
- 量子力學:薛定谔方程在時間反演下同樣具有對稱性,但需考慮波函數的複共轭()。
四、與宏觀現象的區别
盡管微觀過程可逆,但宏觀系統因熵增原理表現出不可逆性。例如:
- 單個分子碰撞可逆,但大量分子的熱力學過程(如氣體擴散)不可逆()。
- 量子相幹性可能影響微觀可逆性,需通過實驗驗證()。
五、應用領域
- 化學動力學:推導平衡常數(如 ( K = frac{k{text{正}}}{k{text{逆}}} )),預測反應方向。
- 統計力學:分析分子碰撞的微觀機制。
- 量子計算:探索量子系統的時間反演特性()。
微觀可逆性原理揭示了微觀世界的對稱性,但需注意其與宏觀不可逆性的本質區别。如需進一步了解,可參考(物理基礎)、(化學實例)及(量子擴展研究)。
分類
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