洪德规则英文解释翻译、洪德规则的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Hund's rule

分词翻译：

洪的英语翻译：

big; flood; vast

德的英语翻译：

heart; mind; morals; virtue

规则的英语翻译：

regulation; rule; formulae; order; rope
【计】 rule
【化】 regulation; rule
【医】 regulation; rule
【经】 propriety; regulations; rule

专业解析

洪德规则（Hund's rule），在原子物理学中，是描述原子内电子在简并轨道（能量相同的轨道）上排布时遵循的三条经验规则，由德国物理学家弗里德里希·洪德（Friedrich Hund）于1927年提出。其核心目的是解释原子基态（能量最低状态）的电子构型。以下是该规则的主要内容：

最大自旋多重度规则 (Rule of Maximum Multiplicity)：
- 在简并轨道上排布电子时，电子会尽可能以自旋平行的方式（即自旋量子数 ( m_s = +frac{1}{2} ) 或 ( m_s = -frac{1}{2} ) 相同）占据不同的轨道。
- 这导致总自旋角动量 S 最大化，从而自旋多重度 ( 2S+1 ) 达到最大。
- 意义：电子间的排斥能因分占不同轨道而降低，系统能量最低。
- 示例：碳原子（C, 1s² 2s² 2p²）的两个 2p 电子，会分占两个不同的 p 轨道（如 2px 和 2py），且自旋平行（↑↑），而不是成对占据同一个 p 轨道（↑↓）。
轨道角动量最大化规则：
- 在满足最大自旋多重度的前提下，电子会优先占据磁量子数 ( m_l ) 最大的轨道，以使总轨道角动量 L 最大化。
- 意义：这通常也对应于较低的能量状态。
- 示例：对于氮原子（N, 1s² 2s² 2p³），三个 2p 电子分占 px, py, pz 轨道且自旋平行（↑↑↑），此时 L=1（P 态），是最大值。
总角动量规则（适用于未满壳层且壳层半满以上时）：
- 对于未满壳层（特别是壳层电子数超过半满时），总角动量 J 的取值规则为：
  - 若壳层少于半满，基态对应最小的总角动量量子数 J（即 J = |L - S|）。
  - 若壳层多于半满，基态对应最大的总角动量量子数 J（即 J = L + S）。
- 意义：这涉及到自旋-轨道耦合效应，该效应随原子序数增加而增强。
- 示例：铝原子（Al）的基态是 ²P₁/₂（L=1, S=1/2, J=1/2），而铟原子（In）的基态是 ²P₃/₂（L=1, S=1/2, J=3/2），因为 In 的 p 壳层（6p¹）多于半满（半满是 3 个电子）。

核心目的与重要性：洪德规则的核心目标是确定原子处于其基态时的电子排布，即能量最低、最稳定的状态。它解释了为什么原子倾向于拥有未成对电子（顺磁性），以及原子光谱的精细结构。这些规则是理解原子结构、元素周期律、化学键形成（如共价键中未成对电子的重要性）以及物质磁性的基础。

权威来源参考：

国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC)：作为化学命名的最高权威机构，IUPAC 的术语库（Gold Book）明确定义了洪德规则及其内容。来源：IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) - Hund's Rules.
《原子物理学》经典教材：许多权威的原子物理学或量子化学教材都会详细阐述洪德规则，例如 Bransden & Joachain 的《Physics of Atoms and Molecules》或 Levine 的《Quantum Chemistry》。来源：Standard University Textbooks on Atomic Physics or Quantum Chemistry.
《自然》或《科学》期刊的历史回顾文章：关于原子物理发展史或量子力学基础的文章常会提及洪德的开创性工作。来源：Historical Reviews in Journals like Nature or Science.

网络扩展解释

洪德规则（Hund's rules）是原子物理学中用于确定多电子原子基态电子排布的重要规则，由德国物理学家弗里德里希·洪德于1927年提出。其核心目的是通过最大化自旋和轨道角动量，使原子能量最低。具体包含以下三个规则：

1.xxx多重性规则

对于同一电子构型，总自旋量子数( S )最大的状态能量最低。多重性计算公式为 ( 2S+1 )，其中( S )为所有电子自旋角动量的矢量和。例如，若某亚层有3个未成对电子，则( S=3 times frac{1}{2} = frac{3}{2} )，对应多重性为 ( 2 times frac{3}{2} +1 =4 )（即四重态）。
应用：电子优先以自旋平行方式分占同一亚层的不同轨道（如p³的3个电子分占3个p轨道且自旋方向相同）。

2.xxx轨道角动量规则

在多重性相同的情况下，总轨道角动量量子数( L )最大的状态能量最低。例如，d²电子组态中，若两电子分别占据( m_l=2 )和( m_l=1 )，则( L=2+1=3 )，此时能量更低。

3.最小总角动量规则

对于最外层未填满且电子数≤半满的原子，总角动量量子数( J=|L-S| )最小的状态能量最低；若电子数＞半满，则( J=L+S )时能量最低。

示例说明

以氧原子（2p⁴）为例：

前3个电子分占3个p轨道且自旋平行（满足规则1）；
第4个电子以相反自旋填入其中一个轨道，形成两个成对电子（总自旋( S=1 )，多重性( 2 times 1 +1=3 )）。

洪德规则通过优化自旋和轨道排列，解释了原子基态电子排布的稳定性，是理解元素周期表及化学性质的重要理论基础。