電子極化率英文解釋翻譯、電子極化率的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 electronic polarizability

分詞翻譯：

電子極化的英語翻譯：

【化】 electronic polarization

率的英語翻譯：

frank; hasty; lead; modulus; quotiety; rash; rate; ratio; usually
【醫】 rate
【經】 rater.

專業解析

電子極化率（electronic polarizability）是介電物理學和材料科學中的核心概念，描述物質内部的電子雲在外加電場作用下發生相對原子核位移的難易程度及其産生的感應電偶極矩大小。以下是其詳細解釋：

一、物理本質

電子極化率（$alpha_e$）表征原子、分子或材料中電子分布對外電場的線性響應能力。當施加電場（$vec{E}$）時，電子雲相對于帶正電的原子核發生微小位移，形成感應電偶極矩（$vec{p}$），其關系式為： $$ vec{p} = alpha_e vec{E} $$ 該過程具有瞬時性（響應時間約$10^{-15}$秒）且在高頻光場下仍可發生，是光學材料折射率的基礎物理機制之一。

二、數學描述與影響因素

微觀定義：對于單個原子，極化率張量 $alpha_e$ 滿足： $$ alpha_e = frac{e}{m_e omega_0} $$ 其中 $e$ 為電子電荷，$m_e$ 為電子質量，$omega_0$ 為電子束縛振動的固有頻率。該公式源于經典諧振子模型。
結構依賴性：
- 原子半徑增大時 $alpha_e$ 升高（如鹵素原子：F < Cl < Br < I）
- 共轭體系（如苯環）因離域電子導緻極化率顯著增強
- 離子晶體中陰離子的 $alpha_e$ 通常高于陽離子（如$O^{2-} > Al^{3+}$）

三、應用場景

介電性能：宏觀介電常數 $epsilon_r$ 與電子極化率的關系由Clausius-Mossotti方程描述： $$ frac{epsilon_r - 1}{epsilon_r + 2} = frac{Nalpha_e}{3epsilon_0} $$ 其中 $N$ 為單位體積原子數，$epsilon_0$ 為真空介電常數。
光學設計：在激光晶體（如Nd:YAG）和光學塗層中，通過調控材料的 $alpha_e$ 可實現特定折射率匹配。

權威參考文獻：

Griffiths, D. J. Introduction to Electrodynamics (4th ed.), Cambridge University Press, 2017.

Cohen, M. L. & Louie, S. G. Fundamentals of Condensed Matter Physics, Cambridge University Press, 2016.

Jackson, J. D. Classical Electrodynamics (3rd ed.), Wiley, 1999.

Saleh, B. E. A. & Teich, M. C. Fundamentals of Photonics (3rd ed.), Wiley, 2019.

網絡擴展解釋

電子極化率是描述物質在電場作用下電子雲與原子核發生相對位移、形成電偶極矩的響應能力的物理量。以下是其核心要點：

定義與公式
在電場$E$作用下，原子核與電子雲發生相對位移，形成電偶極矩$p_e = e cdot l$（$l$為位移距離，$e$為電荷量）。當電場較弱時，電偶極矩與電場強度成正比：
$$p_e = alpha_e E$$
其中$alpha_e$即為電子極化率，單位為$mathrm{cm}$。
物理意義
- 反映物質被電場極化的難易程度，極化率越大，電子雲越易變形。
- 與分子間作用力（如色散力、誘導力）相關，極化率高的物質分子間相互作用更強。
影響因素
- 電荷：陽離子電荷越高，極化能力越強，但自身極化率可能降低。
- 半徑：離子/原子半徑越小，電子雲越緊，極化率通常越低。
- 電子構型：外層電子數多的離子（如過渡金屬）極化率較高。
與極化力的區别
- 極化力：離子使其他粒子極化的能力，取決于電荷和半徑；
- 極化率：自身被極化的能力，體現變形性。

擴展：在化學中，極化率還用于解釋物質的光學性質（如折射率）和反應活性，例如極化率高的陰離子更易被陽離子極化，導緻化學鍵共價性增強。