量子数英文解释翻译、量子数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 quantum number
【化】 quantum number
相关词条:
1.quantumnumbers 2.quantanumber
例句:
- 量子数的均衡从数学含义来描述对称性的量子数+1(偶)或-1(奇)
A quantum number, either+1(even) or-1(odd), that mathematically describes this property.
分词翻译:
量的英语翻译:
capacity; estimate; measure; mete; quantity; quantum
【医】 amount; dose; dosis; measure; quanta; quantity; quantum
【经】 volume
子数的英语翻译:
【计】 subnumber
专业解析
量子数是量子力学中描述微观粒子(如原子中的电子)运动状态的特定离散数值参数,用于定义其能量、轨道形状、空间取向和自旋方向等物理特性。以下是核心量子数的中英文对照解释及物理意义:
一、核心量子数类型
-
主量子数(Principal Quantum Number, (n))
- 中文定义:决定电子能级和轨道平均离核距离的主要参数。
- 英文释义:Indicates the main energy level and orbital size of an electron.
- 取值范围:正整数((n = 1, 2, 3, ldots)),值越大能级越高。
- 物理意义:对应电子壳层(K, L, M层等),如 (n=1) 为基态能级。
-
角量子数(Azimuthal Quantum Number, (l))
- 中文定义:描述电子轨道形状(如球形、哑铃形)。
- 英文释义:Determines the subshell shape and orbital angular momentum.
- 取值范围:(0 leq l leq n-1)(对应s, p, d, f亚层)。
- 物理意义:(l=0) 为s轨道(球形),(l=1) 为p轨道(哑铃形)。
-
磁量子数(Magnetic Quantum Number, (m_l))
- 中文定义:表征轨道在磁场方向的空间取向。
- 英文释义:Specifies the spatial orientation of an orbital.
- 取值范围:(-l leq m_l leq +l)(共 (2l+1) 个取值)。
- 物理意义:p亚层((l=1))有 (m_l = -1, 0, +1) 三个互相垂直的轨道。
-
自旋量子数(Spin Quantum Number, (m_s))
- 中文定义:描述电子自旋方向的量子态。
- 英文释义:Indicates the intrinsic spin angular momentum of an electron.
- 取值范围:(+frac{1}{2})(↑自旋)或 (-frac{1}{2})(↓自旋)。
- 物理意义:解释原子光谱精细结构及泡利不相容原理。
二、量子化关系的数学表达
轨道角动量模长由角量子数决定:
$$
L = sqrt{l(l+1)} hbar
$$
其中 (hbar) 为约化普朗克常数。
三、应用与意义
量子数体系完整刻画了原子中电子的波函数(如 (psi_{n,l,m_l})),是理解元素周期表结构、化学键形成(如杂化轨道理论)及光谱现象(如塞曼效应)的基础。例如:
- 钠原子光谱的D线分裂源于电子自旋-轨道耦合((m_s) 与 (l) 相互作用)。
权威参考来源:
- 《量子力学导论》(Griffiths, D.J.),高等教育出版社,定义与数学推导。
- 美国物理学会(APS)期刊 Physical Review A,量子数在原子光谱中的应用。
- 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)术语数据库,标准命名规范。
网络扩展解释
量子数是量子力学中描述原子核外电子运动状态的整数或半整数,用于表征粒子系统的量子化特性。以下是四种主要量子数的详细解释:
1. 主量子数(n)
- 物理意义:决定电子能量层级和电子离核的平均距离,数值越大能级越高。例如,n=1对应K层,n=2对应L层。
- 取值范围:正整数(n=1, 2, 3…)。
2. 角量子数(l)
- 物理意义:描述电子轨道形状(如s、p、d轨道),与轨道角动量相关。例如,l=0对应s轨道,l=1对应p轨道。
- 取值范围:0 ≤ l ≤ n-1(半整数仅出现在多电子体系中)。
3. 磁量子数(m)
- 物理意义:表示轨道在空间中的伸展方向,如p轨道有3个方向(m=-1, 0, +1)。
- 取值范围:-l ≤ m ≤ +l,共(2l+1)个值。
4. 自旋量子数(ms)
- 物理意义:描述电子自旋方向,仅取+1/2(↑)或-1/2(↓),用于解释原子光谱的精细结构。
补充说明
- 来源差异:前三个量子数源自薛定谔方程的数学解,而自旋量子数基于实验现象提出。
- 应用:量子数的组合唯一确定电子的量子态,例如钠原子的3p轨道电子可表示为(n=3, l=1, m=0, ms=+1/2)。
如需更深入的理论推导(如径向量子数n'与主量子数的关系),可参考量子力学教材或专业文献。
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