
【化】 allowed transition
容许跃迁(allowed transition)是量子力学中的重要概念,指满足特定选择规则的原子或分子能级间电子跃迁行为。该术语英文直译为"allowed transition",区别于受选择规则限制的"禁戒跃迁"(forbidden transition)。其核心特征体现在电偶极辐射跃迁的选择定则Δl=±1,即电子轨道角动量量子数的变化必须为±1。
根据美国物理学会(APS)的术语规范,容许跃迁的发生需要同时满足能量守恒和角动量守恒定律。在氢原子模型中,当电子从高能级向低能级跃迁时,只有符合Δl=±1条件的跃迁才能通过发射光子释放能量,这种现象构成了原子光谱线产生的基础机制。
英国皇家化学会(RSC)的能级跃迁理论指出,容许跃迁的概率由费米黄金定则决定,与系统哈密顿量的微扰强度直接相关。在拉波特定则(Laporte rule)框架下,晶体场中的电子跃迁还需满足宇称选择定则,即电子云的对称性必须发生改变。
该理论在光谱分析领域具有重要应用价值。美国国家标准与技术研究院(NIST)的原子光谱数据库显示,约85%的可见光谱线源自容许跃迁。例如氢原子巴尔末系光谱线(n≥3→n=2)完全符合Δl=±1的选择规则。
在分子物理学中,容许跃迁的概念延伸至振动-转动光谱分析。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)建议,分析分子光谱时应同时考虑弗兰克-康登因子和跃迁矩积分,这些参数共同决定跃迁是否被允许。
容许跃迁是原子核或粒子物理中符合特定选择定则的跃迁类型,其发生概率较高。以下是详细解释:
基本定义
容许跃迁是指满足选择定则的量子跃迁过程,其跃迁矩阵元的第一项非零,因此发生概率较大。例如在β衰变中,当核的自旋和宇称变化符合条件时,跃迁会被归类为容许型。
分类与特点
选择定则
容许跃迁需满足以下条件:
与禁戒跃迁的区别
当第一项矩阵元为零时,跃迁会被“禁戒”,需依赖更高阶项(如一级禁戒、二级禁戒)。容许跃迁的概率通常比一级禁戒跃迁高几个数量级。
物理意义
这类跃迁主导了大多数可观测的衰变过程,例如太阳中$^{3}He$的聚变反应涉及容许跃迁,对能量释放起关键作用。
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