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轨域对称英文解释翻译、轨域对称的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【机】 orbital symmetry

分词翻译:

轨的英语翻译:

course; orbit; rail; track
【计】 orbiting laboratory

域的英语翻译:

field; region; territory
【计】 D; domain; field; saved area
【化】 domain

对称的英语翻译:

symmetry
【化】 symmetry
【医】 symmetry

专业解析

在量子化学领域,"轨域对称"(Orbital Symmetry)指原子轨道或分子轨道波函数在特定对称操作(如旋转、反映、反演)下表现出的数学对称性质。该概念对理解化学键形成、反应选择性和光谱行为至关重要,以下是汉英对照解析:


一、术语拆解与定义

  1. 轨域 (Orbital)

    对应英文"orbital",指描述电子空间运动状态的波函数(ψ),其模平方(|ψ|²)表示电子概率密度分布。例如:

    • s轨域呈球对称(spherical symmetry)
    • p轨域具轴对称(axial symmetry)

      来源:国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)《Compendium of Chemical Terminology》

  2. 对称 (Symmetry)

    对应"symmetry",指体系在几何变换(如旋转、镜像)下的不变性。轨域对称性通过点群理论(Point Group Theory)分类,如苯分子属 (D_{6h}) 点群。

    来源:徐光宪《量子化学:基本原理从头算》


二、轨域对称的核心原理

轨域波函数的对称性由特征标(Character) 量化,满足群表示理论:

$$ chi(R) = int psi^* hat{R} psidtau $$

其中 (hat{R}) 为对称操作算符,(chi(R)) 为操作 (R) 的特征标。对称匹配的轨域(如相同不可约表示)可有效重叠成键,反之则形成反键轨道。

来源:科顿《群论在化学中的应用》


三、应用实例

  1. 前线轨道理论(FMO Theory)

    周环反应的选择性由最高占据轨道(HOMO)与最低未占轨道(LUMO)的对称性决定。如丁二烯电环化反应中,对旋/顺旋路径的选择取决于轨道对称守恒。

    来源:福井谦一《Frontier Orbitals and Reaction Paths》

  2. 光谱跃迁选律

    紫外-可见光谱中,允许跃迁要求初末态轨道的对称性满足 (Gamma_i otimes Gammaf supset Gamma{text{偶极}})(含全对称表示)。

    来源:Herzberg《Molecular Spectra and Molecular Structure》


四、权威参考文献

  1. IUPAC术语定义:Gold Book "orbital" 条目
  2. 徐光宪. 量子化学:基本原理从头算. 科学出版社, 2007.
  3. Cotton, F. A. Chemical Applications of Group Theory. Wiley, 2003.
  4. Fukui, K. Theory of Orientation and Stereoselection. Springer, 1975.
  5. Herzberg, G. Electronic Spectra of Polyatomic Molecules. Van Nostrand, 1966.

网络扩展解释

“轨域对称”是化学和量子力学中的概念,指原子或分子轨道在空间变换(如旋转、反射等)下表现出的对称性质。以下是详细解释:

  1. 对称的基本定义
    对称指物体或图形在特定变换(如镜像、旋转)后与原始状态完全重合的特性。例如,正方形绕中心旋转90°后形状不变。

  2. 轨域对称的物理意义
    轨域(原子轨道/分子轨道)的对称性由其波函数决定。例如:

    • s轨道:球对称,绕任意轴旋转均保持不变;
    • p轨道:轴对称,绕特定轴旋转180°后符号反转;
    • d轨道:具有更复杂的对称轴和节面。
  3. 对称性在化学中的应用

    • 分子轨道理论:原子轨道需满足对称性匹配才能有效组合(如σ键需轨道沿键轴对称,π键需镜像对称)。
    • 轨道对称守恒原理(伍德沃德-霍夫曼规则):化学反应中轨道的对称性需保持一致,否则反应难以进行。
  4. 数学描述示例
    轨道对称性可通过点群理论分析。例如,水分子(C₂ᵥ对称群)的轨道需满足该群的对称操作(如绕C₂轴旋转、镜像反射)。

建议参考量子化学教材或专业文献(如《分子轨道对称性守恒原理》)获取更系统的理论推导和实例分析。

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