離子的撞擊頻率英文解釋翻譯、離子的撞擊頻率的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 collision frequency of ion
分詞翻譯:
離子的英語翻譯:
ion
【化】 ion
【醫】 ion
撞擊頻率的英語翻譯:
【電】 collision frequency
專業解析
離子的撞擊頻率(Ion Collision Frequency)是物理化學和電化學中的重要概念,指單位時間内一個離子與其他粒子(如其他離子、分子或電極表面)發生碰撞的平均次數。該參數直接反映離子在介質(如溶液離子體或氣體)中的運動活躍程度,與離子傳輸速率、化學反應動力學及電導率等密切相關。
核心定義與物理意義
-
微觀機制
離子在電場或熱運動驅動下發生定向或隨機遷移,與其他粒子碰撞會導緻運動方向與能量的改變。撞擊頻率((
u))越高,表明離子運動越劇烈,能量傳遞效率越高。在電解質溶液中,它與離子遷移率((mu))的關系為:
$$
mu = frac{q}{m
u}
$$
其中 (q) 為離子電荷,(m) 為質量。
-
影響因素
- 濃度:離子濃度越高,碰撞概率越大,(
u) 增大;
- 溫度:溫度升高加劇熱運動,(
u) 顯著提升;
- 電荷與尺寸:高電荷、小尺寸離子更易受電場作用,碰撞頻率更高。
應用場景
- 電化學體系:在電池或電解池中,離子撞擊電極表面的頻率決定電荷轉移速率,影響反應效率;
- 等離子體物理:氣體放電過程中,離子與電子/中性粒子的碰撞頻率關聯等離子體導電性與穩定性;
- 生物膜傳輸:細胞膜離子通道的離子撞擊行為與神經信號傳導相關。
權威參考
- 國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC) 将碰撞頻率定義為“粒子間單位時間的平均碰撞次數”,強調其統計意義(IUPAC Gold Book: Collision Frequency)。
- 《物理化學》教材(Atkins, P.W.) 指出離子遷移率與碰撞頻率的反比關系,推導了電場中離子漂移速度公式(Atkins, Physical Chemistry, 11th ed., Oxford Press)。
- 美國國家标準技術研究院(NIST) 的等離子體數據庫提供了離子-中性粒子碰撞頻率的計算模型(NIST Plasma Formulary)。
數學表達
在理想氣體近似下,離子撞擊頻率可表示為:
$$
u = n sigma sqrt{frac{8k_BT}{pi m}}
$$
其中 (n) 為粒子數密度,(sigma) 為碰撞截面,(k_B) 為玻爾茲曼常數,(T) 為溫度。
網絡擴展解釋
離子的撞擊頻率(Collision Frequency of Ion)是指單位時間内,離子與其他粒子(如分子、其他離子等)發生碰撞的次數。這一概念在電化學、等離子體物理及化學反應動力學等領域具有重要意義。以下是詳細解釋:
1.定義
離子的撞擊頻率反映了離子在特定環境中運動的活躍程度。它取決于離子的濃度、運動速度及周圍粒子的分布密度。例如,在電解質溶液中,高濃度離子會因更密集的空間分布而增加碰撞機會。
2.影響因素
- 濃度:離子濃度越高,單位體積内的粒子數量越多,碰撞頻率隨之增加(參考和3的化學反應碰撞理論,適用離子場景)。
- 溫度:溫度升高會加快離子的熱運動速度,一方面提高碰撞頻率,另一方面也可能增加碰撞能量,促進有效碰撞(即引發化學反應的碰撞)。
- 電荷作用:離子攜帶的電荷可能影響其運動路徑。例如,同種電荷離子相互排斥可能減少碰撞,而異種電荷則可能增加吸引碰撞的概率(該點未在搜索結果中直接提及,但結合電學背景可推導)。
3.應用領域
- 電化學:在電池或電解池中,離子的碰撞頻率影響導電效率和反應速率。
- 等離子體研究:等離子體中離子的頻繁碰撞與能量傳遞、電離平衡密切相關。
- 化學反應:作為反應物的離子,其碰撞頻率是決定反應速率的關鍵因素之一。
補充說明
離子的撞擊頻率英文為“collision frequency of ion”。需注意,并非所有碰撞都能引發反應,還需滿足能量和方向等條件的“有效碰撞”(參考的碰撞理論擴展至離子場景)。
分類
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