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反平方定律英文解釋翻譯、反平方定律的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【電】 inverse-squard law

分詞翻譯:

反的英語翻譯:

in reverse; on the contrary; turn over
【醫】 contra-; re-; trans-

平方的英語翻譯:

square

定律的英語翻譯:

law
【化】 law
【醫】 law

專業解析

反平方定律(Inverse Square Law) 是指某種物理量的強度或作用力隨距離增加而減弱的規律,其減弱程度與距離的平方成反比。該定律在物理學多個領域具有基礎性地位,其核心數學表達式為:

$$ I propto frac{1}{r} $$

其中 ( I ) 代表物理量(如光照強度、引力、聲強等),( r ) 代表與源點的距離。以下是詳細解析:


一、定義與核心原理

反平方定律描述點源能量或作用力在均勻、各向同性介質中傳播時的衰減規律。當能量從點源向三維空間均勻輻射時,其總量需擴散至表面積不斷增大的球面上。球表面積公式為 ( 4pi r ),因此單位面積的能量(即強度)必然與 ( r ) 成反比。例如:


二、公式與數學表達

通用公式可表示為: [ I = frac{k}{r} ]


三、典型應用領域

  1. 電磁輻射

    無線電波、光波強度隨傳播距離平方衰減,影響通信信號接收與天文觀測精度(NASA依據此定律校準深空探測器信號)。

  2. 聲學

    點聲源在自由場中的聲壓級衰減遵循反平方定律,是噪聲控制與聲學設計的理論基礎(OSHA據此制定工作場所噪音安全标準)。

  3. 核物理與放射防護

    放射性物質的輻射劑量率與距離平方成反比,是輻射防護“距離防護”原則的核心(國際原子能機構IAEA安全指南引用此定律)。


四、定律的局限性

反平方定律成立需滿足以下條件:


五、中英術語對照

中文術語 英文術語
反平方定律 Inverse Square Law
點源 Point Source
輻射強度 Radiation Intensity
照度 Illuminance
聲壓級 Sound Pressure Level

權威參考文獻:

  1. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics(《物理學基礎》). John Wiley & Sons.
  2. NASA. Inverse Square Law in Space Communications. nasa.gov
  3. HyperPhysics. Inverse Square Law. Georgia State University. hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  4. OSHA Technical Manual. Noise Measurement. osha.gov
  5. IAEA Safety Standards. Radiation Protection and Safety. iaea.org

網絡擴展解釋

反平方定律(又稱平方反比定律、逆平方律)是物理學中描述某種物理量隨距離增加而呈平方反比關系衰減的規律。以下是其核心要點:

一、基本定義

當某種物理量的強度或分布隨着與源點距離的平方成反比下降時,即可稱為反平方定律。例如:

二、數學表達

定律的通用數學形式為: $$ F propto frac{1}{r} $$ 其中$F$表示物理量(如力、照度等),$r$為與源點的距離。

三、典型應用領域

  1. 光學:光照強度隨距離衰減(如燈泡的亮度);
  2. 電磁學:庫侖定律描述電荷間作用力;
  3. 天體物理:牛頓萬有引力定律;
  4. 聲學:聲波強度隨傳播距離減弱。

四、曆史背景

盡管常關聯牛頓的萬有引力定律,但該定律的早期研究涉及胡克對行星運動的猜想,後由庫侖通過扭秤實驗在電磁學中驗證。

五、物理意義

該定律反映了三維空間中能量或作用力的擴散特性。由于能量在球面波前均勻分布,球面積與半徑平方成正比,導緻單位面積上的強度呈平方反比衰減。

如需進一步了解具體公式推導或曆史争議(如胡克與牛頓的貢獻争議),可參考相關物理學史資料。

分類

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