擴散現象英文解釋翻譯、擴散現象的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【醫】 diffusing phenomenon
分詞翻譯:
擴散的英語翻譯:
diffuse; pervasion; proliferate; spread
【計】 scattering
【化】 scatter
【醫】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation
現象的英語翻譯:
phenomenon; appearance
【化】 phenomenon
【醫】 phenomenon
【經】 phenomenon
專業解析
擴散現象(Diffusion Phenomenon)指物質粒子(如分子、原子)從高濃度區域自發地向低濃度區域遷移,直至分布均勻的過程。這一自然現象在物理學、化學、生物學及工程領域均有廣泛應用。
一、基礎定義與漢英對照
- 漢語釋義:擴散是物質因濃度差或溫度差引起的自發遷移現象,無需外力驅動(《現代漢語詞典》第7版)。
- 英語釋義:Diffusion refers to the net movement of molecules from an area of high concentration to an area of low concentration, driven by random molecular motion (Oxford Dictionary of Physics, 2020)。
二、科學機制與原理
擴散的本質是粒子熱運動的統計結果,遵循菲克定律(Fick's Laws):
- 菲克第一定律:擴散通量 $J$ 與濃度梯度 $
abla C$ 成正比
$$ J = -D
abla C $$
其中 $D$ 為擴散系數,負號表示擴散方向與濃度梯度相反。
- 菲克第二定律:描述濃度隨時間的變化
$$ frac{partial C}{partial t} = D frac{partial C}{partial x} $$
該偏微分方程可預測擴散動态(《物理化學:原理與應用》,2021)。
三、跨領域應用實例
- 生物學:氧氣通過肺泡膜進入血液(氣體擴散),養分在細胞間的傳輸;
- 環境科學:污染物在大氣或水體中的擴散模型(如高斯擴散模型);
- 材料工程:半導體制造中的摻雜工藝(如硼原子在矽晶圓中的熱擴散)。
參考文獻
- 中國社會科學院語言研究所. 《現代漢語詞典》(第7版). 商務印書館, 2016.
- Oxford Dictionary of Physics (7th ed.). Oxford University Press, 2020.
- Cussler, E. L. Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems. Cambridge University Press, 2009.
- 傅獻彩等. 《物理化學:原理與應用》. 高等教育出版社, 2021.
- Alberts, B. et al. Molecular Biology of the Cell (7th ed.). Garland Science, 2022.
- Turner, D. B. Workbook of Atmospheric Dispersion Estimates. EPA, 1994.
- Sze, S. M. Semiconductor Devices: Physics and Technology. Wiley, 2012.
網絡擴展解釋
擴散現象是指物質分子或微粒因熱運動自發地從高濃度區域向低濃度區域遷移,最終達到均勻分布的過程。這一現象普遍存在于氣體、液體和固體中,是自然界物質傳遞的重要方式。
核心機制
- 分子熱運動:物質内部分子始終處于無規則熱運動中(布朗運動),這是擴散的驅動力。溫度越高,分子動能越大,擴散速度越快。
- 濃度梯度:濃度差形成方向性遷移的推動力,遵循熱力學第二定律的熵增原理。
主要類型
介質類型 |
示例 |
特點 |
氣體 |
香水氣味擴散 |
速度最快,數秒可察覺 |
液體 |
糖溶解于水 |
速度中等,數分鐘完成 |
固體 |
金屬在高溫下相互滲透 |
極緩慢,需數月至數年 |
影響因素
- 濃度梯度:差異越大擴散越快
- 溫度:每升高10℃,速率約提高1.5倍
- 分子量:輕分子擴散更快(如氫氣>氧氣)
- 介質粘度:水中擴散比甘油快10倍
應用領域
- 生物學:肺泡氣體交換、細胞膜物質運輸
- 工業:化工分離(如氣體擴散法提純鈾)
- 環境科學:污染物擴散模型預測
- 食品工程:腌制食品的鹽分滲透
該現象最早由英國植物學家布朗在1827年觀察花粉微粒運動時發現,後由愛因斯坦在1905年提出數學理論解釋。現代研究表明,即使在零重力環境下,擴散仍可通過分子碰撞持續進行。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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