粒子散射因數英文解釋翻譯、粒子散射因數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 particle-scattering factor

【化】 scattering of particles

factor
【電】 factor

粒子散射因數（Particle Scattering Factor），在物理學（特别是X射線晶體學、中子散射、光散射等領域）中是一個核心概念，用于定量描述單個粒子（如原子、分子、電子）對入射波的散射能力。其漢英對照及詳細解釋如下：

中文術語：粒子散射因數
英文術語：Particle Scattering Factor (常用) / Atomic Scattering Factor (特指原子時) / Form Factor (特指電子雲或複雜粒子時)

定義：指一個孤立粒子（如原子）在特定方向上散射波的振幅，與單個自由電子在相同條件下散射波振幅的比值。它是一個無量綱的複數，通常表示為 f 或 f(Q)，其中Q 是散射矢量（動量轉移矢量），其大小 Q = 4π sinθ / λ (θ為散射角，λ為入射波波長)。來源：國際晶體學聯合會（IUCr）《晶體學詞典》相關條目。
物理意義：
- 粒子散射因數描述了粒子内部的電荷（電子）分布或核分布對散射波的貢獻。其數值大小和相位反映了粒子的大小、形狀和内部結構密度分布。
- 對于X射線，f 主要取決于原子序數（決定電子數量）和散射角（反映電子雲的空間分布）。在散射角θ=0時（前向散射），f 等于原子序數 Z（即所有電子同相散射）。隨着θ增大，f 因電子雲的空間相幹性破壞而減小。
- 對于中子，散射因數（常稱散射長度b）主要取決于原子核的内部結構和同位素種類，與散射角θ基本無關（點散射體近似）。來源：NIST中子散射長度與橫截面數據庫說明文檔。

粒子散射因數通常由粒子内部散射密度分布 ρ(r) 的傅裡葉變換給出： $$ f(mathbf{Q}) = int rho(mathbf{r}) e^{imathbf{Q} cdot mathbf{r}} dmathbf{r} $$ 其中：

$f(mathbf{Q})$：散射矢量Q 對應的散射因數。
$rho(mathbf{r})$：粒子在位置r 處的散射長度密度（對中子）或電子密度（對X射線）。
$mathbf{Q} = mathbf{k}{text{out}} - mathbf{k}{text{in}}$：散射矢量，k_in 和k_out 分别為入射波和散射波的波矢。
$|mathbf{Q}| = dfrac{4pi sin theta}{lambda}$：散射矢量的大小。

主要影響因素：

入射輻射類型：X射線與電子相互作用，散射因數反映電子密度分布；中子與原子核相互作用，散射因數（散射長度）反映核特性。
散射角 (θ)：對X射線，f 隨 θ 增大而減小（角度依賴性）；對中子，b 基本與θ無關（各向同性）。
入射波長 (λ)：隱含在Q 中。
粒子本身性質：
- 原子序數 (Z)：對X射線，f(0) = Z。
- 同位素/核自旋：對中子，不同同位素或核自旋态的 b 值不同。
- 電子雲/核分布：精細結構影響 f(Q) 隨Q 的變化。來源：經典教材《X射線晶體學基礎》(B.E. Warren) 第3章。

粒子散射因數是理解與計算以下現象的關鍵：

晶體結構分析 (X射線/中子衍射)：晶體中位于位置r_j 的原子的散射貢獻由其散射因數 f_j 和相位因子 e^{imathbf{Q} cdot mathbf{r}_j} 共同決定。結構因子 F(Q) 是所有原子散射貢獻的相幹疊加：
$$ F(mathbf{Q}) = sum_{j} f_j(mathbf{Q}) e^{imathbf{Q} cdot mathbf{r}_j} $$

通過測量 F(Q)，可以反推晶體結構。

小角散射 (SAXS/SANS)：用于研究溶液中納米顆粒、生物大分子、膠體等的尺寸、形狀和内部結構。散射強度 I(Q) 正比于單個粒子散射因數模的平方 |f(mathbf{Q})|（稀溶液）或與粒子間幹涉相關的更複雜函數。
非晶态材料研究：用于分析液體、玻璃等非晶材料的徑向分布函數。來源：期刊 Journal of Applied Crystallography 相關綜述文章。

關于“粒子散射因數”的解釋如下：

粒子散射因數（Scattering Factor）是物理學中用于量化粒子在介質中發生散射現象強度的參數，通常表現為以下兩種形式：

原子散射因數（Atomic Scattering Factor）
- 用于X射線衍射或電子散射領域，描述單個原子對入射電磁波的散射能力，其數值與原子核外電子分布有關，并隨散射角度變化。例如在布拉格衍射中，該因子決定了晶體結構的衍射強度。
散射截面（Scattering Cross Section）
- 以面積單位（如$ text{cm}$）表示粒子與靶體發生散射的概率，數學表達式為： $$ sigma = frac{text{散射粒子數}}{text{入射粒子流密度} times text{靶體密度}} $$

應用場景：

建議：由于該術語涉及量子力學、固體物理等專業領域，具體數值和公式需參考權威教材（如《固體物理導論》）或實驗數據手冊。