倫納德－瓊斯勢英文解釋翻譯、倫納德－瓊斯勢的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Lennard-Jones potential

分詞翻譯：

倫的英語翻譯：

human relations; logic; match; order; peer

納的英語翻譯：

accept; admit; receive
【計】 nano

德的英語翻譯：

heart; mind; morals; virtue

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

勢的英語翻譯：

circumstances; force; influence; potential; power; puissance; sign; situation
【醫】 force

專業解析

倫納德－瓊斯勢（Lennard-Jones potential），又稱L-J勢或12-6勢，是描述中性原子或分子間相互作用的一種經典勢能函數模型。它特别用于模拟範德華力（van der Waals force），即由瞬時偶極誘導産生的吸引力和由電子雲重疊導緻的短程排斥力。以下是其詳細解釋：

一、物理意義與數學表達

倫納德－瓊斯勢通過一個簡單的解析式量化兩個中性粒子間勢能（(V)）隨距離（(r)）的變化關系： $$ V(r) = 4varepsilon left[ left( frac{sigma}{r} right)^{12} - left( frac{sigma}{r} right) right] $$ 其中：

(varepsilon) 表示勢阱深度（單位：焦耳J），反映相互作用的強度，即結合能的最大值。
(sigma) 代表勢能為零時的粒子間距離（單位：米m），對應粒子間的"碰撞直徑"。
(r) 為兩粒子質心間距。

二、函數的兩部分構成

排斥項（(r^{-12})項）
模拟泡利不相容原理導緻的短程強排斥，當粒子距離過近時電子雲重疊，勢能急劇增大。

吸引項（(r^{-6})項）
描述倫敦色散力（London dispersion force），即瞬時偶極-誘導偶極作用，其強度隨距離衰減較慢。

三、關鍵特性與應用場景

平衡距離 (r_0)：勢能最低點位于 (r_0 = 2^{1/6}sigma approx 1.122sigma)，對應穩定狀态下的粒子間距。
應用領域：
- 分子動力學模拟氣體、液體及固體中原子行為
- 膠體科學與納米材料自組裝研究
- 生物物理中蛋白質折疊的簡化模型。

四、學術重要性

該模型因形式簡潔、參數物理意義明确，成為統計力學和軟物質研究的基石。盡管無法精确描述氫鍵或離子鍵等特異性作用，其在非極性體系（如液态氩）中仍具較高預測精度。

參考文獻

Wikipedia. Lennard-Jones potential. https://en.wikipedia.org/wiki/Lennard-Jones_potential
ScienceDirect. Lennard-Jones Potential. https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/lennard-jones-potential
RP Photonics. Lennard-Jones Potential. https://www.rp-photonics.com/lennard_jones_potential.html
注：鍊接有效性需實時驗證，若失效建議通過标題檢索相關來源。

網絡擴展解釋

倫納德－瓊斯勢（Lennard-Jones Potential）是描述中性原子或分子間相互作用的一種經典勢能模型，廣泛應用于物理、化學及材料科學領域。以下從定義、公式、物理意義和應用等方面進行詳細解釋：

1.定義與公式

倫納德－瓊斯勢通過兩部分的疊加描述分子間作用力：

排斥項：短程強排斥作用，由電子雲重疊導緻，與$r^{-12}$成正比。
吸引項：長程弱吸引作用（如範德華力中的色散力），與$r^{-6}$成正比。

其常見數學表達式為： $$ V(r) = 4Dleft[left(frac{sigma}{r}right)^{12} - left(frac{sigma}{r}right)right] $$ 或等價形式： $$ V(r) = u_0left[left(frac{r_0}{r}right)^{12} - 2left(frac{r_0}{r}right)right] $$ 其中：

$r$為原子間距；
$D$或$u_0$表示勢能深度（能量量綱）；
$sigma$為勢能為零時的原子間距，$r_0$為平衡位置（長度量綱）。

2.物理意義

平衡位置：當$r=r_0$時勢能最低，對應分子間合力為零。此時$r_0 = 2^{1/6}sigma$，勢能值為$-u_0$（或$-D$）。
勢能曲線特性：在$r < r_0$時排斥項主導，$r > r_0$時吸引項主導。

3.簡諧振動近似

在平衡點附近，勢能可近似為二次函數： $$ V(r) approx frac{1}{2}k(r - r_0) $$ 其中等效勁度系數$k = 72u_0/r_0$，振動頻率$omega_0 = sqrt{k/m}$（$m$為原子質量）。

4.應用領域

分子動力學模拟：用于研究薄膜材料導熱性、相變等，結合預校正積分法優化計算。
氣體與液體模型：描述惰性氣體分子間的相互作用。
材料科學：分析低維材料的尺寸效應及結構特性。

5.參數确定

參數$D$、$sigma$或$u_0$、$r_0$需通過實驗或量子化學計算确定，不同物質取值不同。例如，氩氣的典型參數為$sigma approx 3.4 , text{Å}$，$D approx 0.0104 , text{eV}$。

倫納德－瓊斯勢通過簡潔的數學形式有效刻畫了分子間相互作用的複雜性，是理論研究和工程模拟的重要工具。