多普勒展寬英文解釋翻譯、多普勒展寬的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Doppler broadening

分詞翻譯：

多的英語翻譯：

excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-

普的英語翻譯：

general; universal

勒的英語翻譯：

rein in; tie sth. tight
【醫】 lux; meter candle

展的英語翻譯：

exhibit; open up; postpone; put to use; spread out; unfold; unfurl
【醫】 abduce; abducent; abduct; abduction

專業解析

多普勒展寬（Doppler Broadening）是指由于光源或觀測者相對于介質的相對運動速度存在分布（通常是熱運動速度的麥克斯韋分布），導緻原子或分子發射或吸收的光譜線頻率發生展寬的現象。該效應是多普勒效應的直接結果，是光譜線非均勻展寬的主要機制之一。

核心機制與物理含義
- 在原子或分子氣體中，單個粒子因其熱運動而具有不同的速度分量（朝向或背離觀測者）。
- 根據多普勒效應（Doppler Effect），運動粒子的發射或吸收頻率會相對于其靜止頻率發生偏移。具體而言：
  - 粒子朝向觀測者運動時，觀測到的頻率升高（藍移）。
  - 粒子背離觀測者運動時，觀測到的頻率降低（紅移）。
- 由于大量粒子的熱運動速度服從麥克斯韋-玻爾茲曼分布，它們産生的頻率偏移也呈現一個分布，最終導緻原本單一、尖銳的譜線在觀測上呈現為一定頻率範圍内的展寬分布。這種展寬即稱為多普勒展寬。
數學表達與線型
- 多普勒展寬的譜線輪廓通常近似為高斯線型（Gaussian Profile）。
- 其半高全寬（FWHM, Full Width at Half Maximum）由以下公式給出： $$ Delta u_D = frac{2u_0}{c} sqrt{frac{2kT ln 2}{m}} $$ 其中：
  - $Delta u_D$：多普勒展寬寬度（頻率單位，如 Hz）。
  - $u_0$：譜線的中心頻率（靜止頻率）。
  - $c$：光速。
  - $k$：玻爾茲曼常數。
  - $T$：氣體的絕對溫度。
  - $m$：發射或吸收粒子的質量。
- 公式表明，多普勒展寬寬度與中心頻率 $u_0$ 和溫度 $T$ 的平方根成正比，與粒子質量 $m$ 的平方根成反比。因此，高溫、輕粒子或高頻譜線的多普勒展寬更顯著。
應用與重要性
- 激光物理與光譜學：多普勒展寬是限制氣體激光器增益譜寬和分辨率的主要因素之一。為了獲得窄線寬激光或進行高分辨率光譜測量，常采用特殊技術（如飽和吸收光譜）來克服多普勒展寬的限制。
- 天體物理學：用于分析恒星和星際物質的光譜，通過測量譜線的多普勒展寬寬度可以估算恒星大氣或氣體雲的溫度。
- 等離子體診斷：是測量等離子體離子溫度的重要手段之一。
- 原子分子物理：是理解和解釋實驗觀測光譜線形狀的基礎知識。

參考來源：

《原子物理學》（楊福家著） - 詳細闡述了原子光譜線展寬機制，包括多普勒展寬的物理原理和數學推導。
《激光原理》（周炳琨等著） - 讨論了多普勒展寬在激光介質中的表現及其對激光器性能的影響。
美國國家标準與技術研究院（NIST）原子光譜數據庫相關文檔 - 提供了原子譜線參數，其線寬數據包含了多普勒展寬的貢獻（實際應用中需考慮具體條件）。

網絡擴展解釋

多普勒展寬是一種由多普勒效應引起的光譜線展寬現象，常見于氣體介質中的原子或分子發光過程。以下是詳細解釋：

一、基本定義

多普勒展寬指發光粒子的熱運動導緻觀測到的光頻率發生偏移，從而使光譜線呈現展寬效應。這種現象最早由Lippich在1870年提出，後由瑞利推導出定量公式（）。

二、物理機制

速度分布影響：氣體粒子的熱運動遵循麥克斯韋-玻爾茲曼速度分布，不同速度的粒子因多普勒效應産生頻率偏移。
頻率偏移公式：當原子以速度(v_x)沿觀測方向運動時，觀測頻率( u)與原頻率( u_0)的關系為： $$

u = u_0 left(1 - frac{v_x}{c}right) $$ 其中(c)為光速（）。

三、數學表達式

通過速度分布律推導，多普勒展寬的線型函數為高斯分布： $$ g( u)d u = frac{c}{ u_0} sqrt{frac{m}{2pi k T}} expleft(-frac{m c ( u - u_0)}{2 k T u_0}right) d u $$ 其中(k)為玻爾茲曼常數，(T)為溫度，(m)為原子質量（）。

四、與其他展寬機制對比

自然展寬：由量子能級壽命決定，呈洛倫茲線型。
碰撞展寬：由粒子間碰撞引起，也呈洛倫茲線型。
多普勒展寬：與溫度相關，線型為高斯分布，展寬幅度隨溫度升高而增大（）。

五、應用領域

主要出現在氣體激光器光譜分析、恒星大氣層光譜觀測，以及核反應堆中子吸收研究（）。