籠效應英文解釋翻譯、籠效應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 cage effect

分詞翻譯：

籠的英語翻譯：

basket; cage; coop; cover; hutch; steamer
【化】 cage

效應的英語翻譯：

effect
【醫】 effect

專業解析

籠效應（Cage Effect）是物理化學領域的核心概念，指分子或粒子在受限環境中因周圍介質形成的"籠狀結構"而改變運動規律的現象。該術語對應英文"cage effect"，在溶液反應動力學研究中尤為典型。

學科定義與作用機制

當溶質分子在溶劑中發生反應時，溶劑分子會形成動态包圍結構，這種瞬時存在的"分子籠"會通過兩種方式影響反應進程：

1. 限制反應物自由擴散，延長有效碰撞時間（溶劑籠捕獲效應）
2. 增加活化分子複合體重組概率（籠内重組理論）

   該機制在《物理化學基礎》(ISBN 978-7-04-050694-6)第三章有詳細數學推導，其速率方程可表示為：

   $$

   k_{obs} = frac{k_d k_r}{kd + k{-r}}

   $$

   其中$k_d$為擴散速率常數，$k_r$為反應速率常數。

跨學科應用實例

1. 高分子材料領域：聚合物鍊段運動受限導緻的玻璃化轉變溫度變化（《Macromolecules》2023年第56卷）
2. 生物膜研究：磷脂雙分子層對膜蛋白擴散的約束作用（Nature子刊《Nature Structural & Molecular Biology》2019年綜述）
3. 納米催化技術：介孔材料孔道結構對催化選擇性的調控（ACS Catalysis 2022年刊載實驗研究）

測量技術發展

現代時間分辨光譜技術（如飛秒激光脈沖法）可實時觀測溶劑籠的動态形成過程。諾貝爾化學獎得主Ahmed Zewail團隊在《Science》發表的突破性研究（DOI:10.1126/science.275.5296.273）為此提供了實驗驗證基礎。

網絡擴展解釋

籠效應（Cage Effect）是化學和物理領域的重要概念，指溶液中反應分子被溶劑分子包圍形成“籠”結構，導緻分子運動受限但碰撞頻率較高的現象。以下為詳細解釋：

1.定義與核心機制

籠效應又稱籠蔽效應或弗蘭克-拉比諾維奇效應。在液相中，溶劑分子會圍繞反應分子形成類似“籠”的結構，限制其長距離移動。雖然反應分子（如A和B）相遇概率降低，但一旦相遇，會在“籠”内反複碰撞（每秒約$10^{12}$~$10^{13}$次），總碰撞頻率與氣相反應相當，甚至更高。

2.實驗模型與分子運動

通過圓球模拟實驗發現：

• 在“液相”模拟（密堆積球）中，标記球碰撞後會被周圍球體短暫束縛，形成“溶劑籠”；
• 分子需具備足夠能量才能從籠中擠出，平均自由程極短（約分子直徑級别），導緻其運動以局部振動為主，而非長距離平動。

3.對化學反應的影響

• 反應機會增加：偶遇的分子對在籠内停留時間較長（約$10^{-11}$秒），頻繁碰撞促進能量交換，提高反應概率；
• 速率差異縮小：液相反應速率常與氣相接近，因籠内密集碰撞彌補了擴散限制。

4.實際意義

籠效應解釋了溶劑環境對反應路徑和速率的影響，尤其在溶液化學、光化學反應及生物酶催化等領域有重要應用。

注意：心理學中的“鳥籠效應”與此概念無關，後者指因獲得某物品而引發後續非必要行為。

分類

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