内量子数英文解释翻译、内量子数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 inner quantum number; magnetic spin quantum number

分词翻译：

内的英语翻译：

inner; inside; within
【医】 end-; endo-; ento-; in-; intra-

量子数的英语翻译：

【计】 quantum number
【化】 quantum number

专业解析

内量子数 (Internal Quantum Number) 在量子力学和原子物理学中是一个核心概念，指代总角动量量子数 (Total Angular Momentum Quantum Number)，通常用符号J 表示。它描述了原子或离子中电子（或多个电子）的总角动量的大小和空间量子化状态。

物理意义详解：

定义与来源：内量子数J 表征的是电子（或电子体系）的总角动量的量子化。这个总角动量是由电子的轨道角动量 (L) 和自旋角动量 (S) 通过矢量耦合而成的。在L-S 耦合（罗素-桑德斯耦合）方案下，这是最常用的耦合方式，总角动量量子数 J 的取值范围由 L 和 S 决定： $$ J = |L - S|, |L - S| + 1, ..., L + S $$ 其中 L 是总轨道角动量量子数，S 是总自旋角动量量子数。J 的取值必须是整数或半整数（取决于 S 是整数还是半整数），且相邻值相差 1。
量子化与空间取向：总角动量矢量J 的大小由 J 决定： $$ |mathbf{J}| = hbar sqrt{J(J+1)} $$ 其中 $hbar$ 是约化普朗克常数。总角动量在空间特定方向（如外磁场方向）的分量J_z 也是量子化的： $$ J_z = m_J hbar $$ 其中磁量子数 m_J 的取值范围是： $$ m_J = -J, -J+1, ..., J-1, J $$ 共有2J+1 个可能的取值，对应总角动量在空间的不同量子化取向。
在原子态标识中的作用：内量子数 J 是完整标识一个原子能态（光谱项）的关键量子数之一。一个原子态通常用光谱项符号表示： $$ ^{2S+1}L_J $$ 其中：
- $^{2S+1}$ 称为多重态符号，表示能态的多重性（单重态、双重态、三重态等）。
- L 用字母表示（S, P, D, F... 对应 L=0, 1, 2, 3...）。
- J 就是内量子数，写在右下角。例如，钠原子基态的光谱项是 $S_{1/2}$，表示 S=1/2 (双重态)，L=0 (S态)，J=1/2。
重要性与应用：
- 能级精细结构：具有相同 L 和 S 但不同 J 的能态（即同一光谱项的不同 J 值）具有略微不同的能量，这导致了原子光谱线的精细结构。J 的不同直接反映了自旋-轨道相互作用能量的差异。
- 塞曼效应与斯塔克效应：在外磁场（塞曼效应）或强电场（斯塔克效应）中，一个具有特定 J 的能级会分裂成2J+1 个子能级，对应于不同的 m_J 值。J 决定了分裂的子能级数目。
- 选择定则：原子能级之间的跃迁（发光或吸收）受到选择定则的限制，其中一条重要的定则涉及 J 的变化：$Delta J = 0, pm 1$ (但 J=0 到 J=0 的跃迁是禁戒的)。这决定了哪些光谱线是允许出现的。

内量子数 (J) 是描述原子或离子中电子总角动量（轨道角动量与自旋角动量的矢量和）的量子数。它决定了总角动量的大小、空间量子化取向的数量（2J+1），是标识原子精细结构能态 ($^{2S+1}L_J$) 的核心参数，并在原子光谱的精细结构、塞曼分裂等现象以及跃迁选择定则中起着至关重要的作用。

参考来源：

量子力学教材（如 Cohen-Tannoudji, Griffiths, 或曾谨言）
原子物理学教材（如 Foot, 或褚圣麟）
专业在线资源（如 HyperPhysics 量子力学部分 - 注：因无法验证实时链接有效性，此处仅说明来源类型）

网络扩展解释

内量子数是原子物理学中描述原子能级结构的重要参数，其定义和特性如下：

基本定义
内量子数（通常用符号$J$表示）是原子中所有价电子的总轨道角动量量子数$L$与总自旋角动量量子数$S$的矢量和，即
$$ J = L + S $$
它反映了轨道磁矩与自旋磁矩的相互作用对原子能级的影响。
取值范围
$J$的可能取值为从$L+S$到$|L-S|$的整数序列，具体分为两种情况：
- 若$L geq S$，则$J$共有$(2S+1)$个可能的取值；
- 若$L < S$，则$J$共有$(2L+1)$个可能的取值。
物理意义
内量子数决定了原子能级的精细结构，例如在磁场中能级分裂（塞曼效应）时，$J$的不同取值对应不同的能级分层。这一参数在光谱分析和量子力学计算中具有关键作用。
补充说明
英文术语为inner quantum number，常见于量子力学文献中。实际应用中，$J$的取值需结合原子具体电子组态分析。