禁阻辐射跃迁英文解释翻译、禁阻辐射跃迁的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 forbidden radiative transition

分词翻译：

禁的英语翻译：

ban; bear; imprison; prohibit; restain oneself; stand; taboo

阻的英语翻译：

block; hinder; obstruct
【医】 lock

辐射跃迁的英语翻译：

【化】 radiative transition

专业解析

禁阻辐射跃迁（Forbidden Radiation Transition）是量子力学和光谱学中的一个核心概念，指在理想条件下（如孤立原子、偶极近似下）根据量子力学选择定则（Selection Rules）不允许发生的辐射跃迁过程。然而，在实际物理系统中，由于更高级的相互作用或近似条件的打破，这类跃迁仍能以极低的概率发生。

以下是其详细解释：

定义与核心特征 (Definition & Core Characteristics)：
- 汉语角度：“禁阻”指被规则禁止，“辐射跃迁”指原子、分子或离子等量子体系通过吸收或发射光子（电磁辐射）在不同能级间转换的过程。因此，“禁阻辐射跃迁”特指那些违反基本选择定则的辐射跃迁。
- 英语角度：对应的术语是Forbidden (Radiation) Transition。其中“Forbidden”直接体现了其被量子力学规则所禁止的本质。
- 关键特征：其发生的概率远低于允许的跃迁（称为允许跃迁，Allowed Transition），通常要低几个数量级（例如 $10$ 倍或更低）。其对应的光谱线强度非常弱。
禁阻的原因与机制 (Cause & Mechanism)：
- 选择定则的违反：量子力学选择定则主要基于跃迁过程中涉及的光子（电磁场）与体系电多极矩（主要是电偶极矩）耦合的对称性要求。最常见的定则涉及角动量量子数的变化（如 $Delta L = 0, pm1$； $Delta J = 0, pm1$，但 $J=0$ 到 $J=0$ 绝对禁阻；$Delta S = 0$ 等）。
- 电偶极近似失效：在最低阶近似（电偶极辐射，Electric Dipole Radiation, E1）下，跃迁矩阵元为零，跃迁被严格禁止。
- 高阶过程：禁阻跃迁可以通过更高阶的相互作用发生：
  - 磁偶极辐射 (Magnetic Dipole, M1)：涉及体系的磁偶极矩与磁场的相互作用。其强度约为电偶极跃迁的 $(v/c)$ 倍（$v$ 是电子速度，$c$ 是光速），非常弱。
  - 电四极辐射 (Electric Quadrupole, E2)：涉及体系的电四极矩与电磁场梯度的相互作用。其强度也约为电偶极跃迁的 $(v/c)$ 倍。
  - 更高阶多极矩：更弱的贡献。
  - 相互作用扰动：外部场（如电场、磁场）或内部相互作用（如自旋-轨道耦合、超精细相互作用）可以混合不同的量子态，使得原本禁阻的跃迁获得部分允许的特性（称为部分禁阻跃迁）。
实际意义与观测 (Significance & Observation)：
- 微弱光谱线：禁阻跃迁产生非常微弱的光谱线，在天体物理（如行星状星云、日冕）离子体物理和某些激光材料的研究中非常重要，因为它们提供了在允许跃迁无法观测到的能级和物理过程的信息。例如，天文上的“禁线”是诊断低密度等离子体的关键工具。
- 长寿命态：由于跃迁概率低，发生禁阻跃迁的上能级通常具有较长的寿命，称为亚稳态（Metastable State）。这在激光物理（作为激光上能级）和量子信息（存储量子态）中有应用。
- 分类：根据被违反的具体定则和发生的机制，禁阻跃迁可细分为自旋禁阻跃迁（违反 $Delta S=0$，常见于涉及单重态-三重态跃迁的磷光现象）、轨道禁阻跃迁（违反角动量定则）等。

权威参考来源 (Authoritative References):

量子力学教材：经典教材如曾谨言的《量子力学（卷II）》、Griffiths的《Introduction to Quantum Mechanics》、Cohen-Tannoudji的《Quantum Mechanics》都详细阐述了辐射跃迁理论、选择定则的推导以及禁阻跃迁的机制（高阶微扰）。
原子分子物理/光谱学专著：如Herzberg的《Atomic Spectra and Atomic Structure》、《Molecular Spectra and Molecular Structure》系列是光谱学领域的奠基性著作，详细讨论了各种类型的跃迁（包括禁阻跃迁）及其在光谱中的表现。
专业数据库与百科：IUPAC金皮书、物理学主题的权威在线百科全书（如Encyclopaedia Britannica Physics）和专业的光谱数据库（如NIST Atomic Spectra Database）提供了标准的术语定义和观测数据支持。

网络扩展解释

禁阻辐射跃迁是量子力学中描述特定条件下辐射跃迁过程被限制的现象，其核心原因在于不满足量子力学的选择定则。以下是详细解释：

1.辐射跃迁的基本概念

辐射跃迁是指激发态粒子（如原子、分子）通过释放光子从高能态跃迁到低能态的过程。例如，荧光是激发态分子直接释放光子回到基态的辐射跃迁，而磷光则涉及中间态（如三重态）的跃迁。

2.禁阻跃迁的定义

禁阻跃迁指因违反量子力学选择定则（如自旋或轨道对称性规则），导致跃迁概率极低的现象。例如：

自旋禁阻：当始态与终态的自旋多重度不同时（如单线态→三重态），跃迁概率大幅降低。
轨道对称性禁阻：若电子跃迁涉及的轨道对称性不匹配，也可能导致禁阻。

3.禁阻辐射跃迁的实例

磷光的产生是典型例子。激发态分子从高能三重态（T₁）跃迁回基态（S₀）时，由于自旋多重度改变（T₁→S₀），属于自旋禁阻的辐射跃迁。虽然最终可能发生，但其速率常数远低于荧光，导致发光延迟且寿命较长。

4.理论与实验的关系

量子力学理论通过计算跃迁偶极矩积分判断是否禁阻，但实际中禁阻跃迁并非完全不可能，只是概率极低。例如，某些分子振动或外部扰动可能部分解除禁阻，使微弱信号可被观测到。

禁阻辐射跃迁反映了量子力学规则对微观粒子行为的深层约束，其研究对理解光谱学、材料发光机制等具有重要意义。