
【化】 quantum effect
quanta; quantum
【计】 quantum
【化】 quantum
【医】 quanta; quantum
effect
【医】 effect
量子效应(Quantum Effects)是指微观粒子在原子或亚原子尺度上表现出的非经典物理现象,其本质由量子力学原理支配。该术语在汉英词典中对应"quantum effects",常用于描述能量离散化、波粒二象性、量子隧穿等特殊行为。
从物理化学角度分析,量子效应的核心特征包含:
能级量子化:电子在束缚态中只能占据特定能量状态,如氢原子电子轨道能级公式: $$ E_n = -frac{13.6}{n} text{ eV} $$ 该公式源自薛定谔方程解(参考《物理化学基础》第五版)
隧穿现象:粒子穿越高于自身能量的势垒,扫描隧道显微镜即基于此原理运作(美国国家标准技术研究院NIST技术文档)
纠缠关联:爱因斯坦称为"鬼魅般的超距作用",构成量子计算的理论基础(《自然》期刊量子信息专题)
在材料科学领域,量子效应主导着纳米材料的光电磁特性。例如石墨烯的量子霍尔效应,其电导率呈现精确量子化特征,该发现获得2010年诺贝尔物理学奖(诺贝尔奖官网公告)。
最新研究显示,量子效应在生物体系中的作用超出传统认知。例如光合作用中能量传递效率接近100%,与量子相干性直接相关(《科学》期刊光生物学研究论文)。
量子效应是量子力学体系在微观或特殊宏观条件下表现出的独特现象,其核心在于微观粒子的波动性导致能量、运动状态等物理量的不连续性。以下是详细解释:
量子效应指微观粒子(如电子、光子)在原子或纳米尺度下,因量子力学规律而展现的异常行为。例如,当物质尺寸缩小到接近德布罗意波长时,连续的能带会分裂为分立能级,此时热能、电场能等若小于能级间距,系统会呈现显著量子特性(如金属变为绝缘体)。
量子效应是量子计算、量子通信等技术的基础。例如:
经典物理中物体的状态可连续变化,而量子系统中能量、角动量等物理量只能取离散值,且测量行为会影响系统状态。
如需进一步了解具体案例或技术细节,可参考来源:(搜狗百科)、(能带理论解释)、(量子技术应用)等。
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