麥克斯韋速度分布英文解釋翻譯、麥克斯韋速度分布的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Maxwell velocity distribution

分詞翻譯：

麥的英語翻譯：

wheat

克的英語翻譯：

gram; gramme; overcome; restrain
【醫】 G.; Gm.; gram; gramme

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

速度分布的英語翻譯：

【化】 velocity distribution

專業解析

麥克斯韋速度分布（Maxwell Velocity Distribution）是統計力學中描述理想氣體分子在熱平衡狀态下速度分布規律的數學模型。該理論由英國物理學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋于1859年首次提出，揭示了氣體分子運動速度的概率密度函數，是氣體動力學理論的核心基礎之一。

1. 數學表達式與物理意義

麥克斯韋速度分布的概率密度函數可表示為：

f(v) = 4pi left( frac{m}{2pi k_B T} right)^{3/2} v e^{-frac{m v}{2k_B T}}

其中：

( v ) 為分子速率，
( m ) 為分子質量，
( k_B ) 為玻爾茲曼常數，
( T ) 為熱力學溫度。
該公式表明，氣體分子速度分布呈對稱的鐘形曲線，最概然速率（峰值速率）和平均速率均與溫度相關。

2. 適用條件

麥克斯韋分布成立的前提包括：

系統處于熱力學平衡狀态，
分子間碰撞為彈性碰撞，
忽略外力場影響（如重力），
適用于理想氣體模型。

3. 應用領域

該分布在以下領域具有重要價值：

熱力學研究：推導理想氣體狀态方程與能量均分定理；
大氣科學：分析行星大氣分子逃逸速率；
工程學：計算真空系統中氣體分子運動規律。

4. 權威參考文獻

經典物理學教材《熱物理學》（第三版）詳細推導了該分布的統計力學基礎，而《物理評論》期刊早期論文則記載了麥克斯韋的原始推導過程。如需進一步驗證，可參考《統計力學導論》（清華大學出版社）第5章相關内容。

網絡擴展解釋

麥克斯韋速度分布是描述理想氣體在熱平衡狀态下分子速度分布的統計規律，由物理學家麥克斯韋于1859年提出，後經玻耳茲曼完善。以下是其核心要點：

1.定義與基本假設

統計規律性：在平衡态下，氣體分子通過頻繁碰撞達到動态平衡，單個分子的速度隨機變化，但大量分子的整體速度分布呈現穩定規律。
速度空間概念：将分子速度分解為三個正交分量（(v_x, v_y, v_z)），構成三維速度空間，分布函數描述分子在此空間中的概率密度。

2.數學表達式

概率密度函數： $$ f(v_x, v_y, v_z) = left( frac{m}{2pi k T} right)^{3/2} e^{-frac{m(v_x + v_y + v_z)}{2kT}} $$ 其中 (m) 為分子質量，(k) 為玻爾茲曼常數，(T) 為溫度。
速度分量的獨立性：各方向速度分量分布相互獨立，且均服從高斯分布。

3.物理意義

溫度影響：溫度升高時，分子速度分布範圍變寬，但概率密度峰值向高速區移動。
各向同性：在無外力場時，速度分布關于原點對稱，體現分子運動的無規則性。

4.與速率分布的關系

速率分布推導：對速度分布進行球面積分，可得速率分布函數： $$ F(v) = 4pi v left( frac{m}{2pi k T} right)^{3/2} e^{-frac{mv}{2kT}} $$ 速率分布曲線呈現“鐘形”，峰值對應最概然速率。

5.應用與意義

宏觀性質解釋：通過速度分布可推導氣體的壓強、溫度等宏觀參量。
實驗驗證：分子束實驗觀測到的速度分布與理論預測高度吻合，驗證了統計物理的可靠性。

麥克斯韋速度分布從微觀統計角度揭示了氣體分子的運動規律，是連接微觀粒子行為與宏觀熱力學性質的重要橋梁。如需進一步了解速率分布曲線特性或具體推導過程，和。