对称陀螺分子英文解释翻译、对称陀螺分子的近义词、反义词、例句
英语翻译：
【化】 symmetric top molecule
分词翻译：
对称陀螺的英语翻译：
【化】 symmetrical top
分子的英语翻译：
element; member; molecule; numerator
【计】 molecusar
【化】 molecule
【医】 molecule
专业解析
在汉英词典视角下，“对称陀螺分子”（Symmetrical Top Molecule）指具有特定对称性的一类刚性转子分子。其核心特征在于三个主转动惯量中有两个相等，且分子对称轴（通常定义为z轴）的转动惯量与其他两个垂直轴不同。具体释义如下：
一、严格定义
对称陀螺分子指满足以下条件的多原子分子：
- 转动惯量关系：三个主转动惯量满足 ( I_x = I_y
eq I_z )（长对称陀螺）或 ( I_x = I_y > I_z )（扁对称陀螺）。
- 对称性要求：分子至少含有一个 ( C_n )（( n geq 3 )）旋转对称轴（如 ( text{NH}_3 ) 的 ( C_3 ) 轴）。
- 能级特征：其转动能级由量子数 ( J )（总角动量）和 ( K )（沿对称轴的角动量分量）共同描述，能级公式为：
$$
E_J = frac{hbar}{2I} J(J+1) + hbar K left( frac{1}{2I_z} - frac{1}{2I} right) quad (|K| leq J)
$$
其中 ( I = I_x = I_y )。
二、典型分子示例
- 长对称陀螺（( I_z < I_x = I_y )）：
- 线性分子（如 ( text{CO}_2 )）是极限情况（( I_z = 0 )）。
- 三氟化硼（( text{BF}3 )）：平面三角形结构，( D{3h} ) 对称性。
- 扁对称陀螺（( I_z > I_x = I_y )）：
- 氨分子（( text{NH}3 )）：锥形结构，( C{3v} ) 对称性。
- 氯甲烷（( text{CH}3text{Cl} )）：( C{3v} ) 对称性。
三、物理性质与光谱特征
- 转动光谱选择定则：( Delta J = pm 1 )，( Delta K = 0 )（因 ( K ) 对应沿对称轴的角动量，跃迁不改变 ( K ) 值）。
- 谱线结构：转动光谱由一系列等间距谱线组成，间距反比于转动惯量 ( I )。
- 应用：通过分析微波/远红外光谱可测定分子键长、键角及对称性（如区分顺/反异构体）。
参考文献
- IUPAC《物理化学术语汇编》：定义对称陀螺的转动惯量条件（参见：Gold Book, symmetrical top molecule）。
- Herzberg《分子光谱与分子结构》第二卷：转动光谱的量子力学推导（Ch. II, §3）。
- NIST化学数据库：对称陀螺分子光谱数据（如 ( text{NH}_3 ) 转动常数）。
网络扩展解释
对称陀螺分子是分子转动动力学中的一个分类概念，其定义和特性主要基于分子的几何对称性和转动惯量分布。以下从三个方面进行详细解释：
1. 基本定义与转动惯量特征
对称陀螺分子需满足以下条件：
- 三个主转动惯量中有两个相等（即 (I_a = I_b
eq I_c)），第三个主转动惯量不同。
- 分子需具有至少一个 (n geq 3) 的旋转对称轴（(C_n) 轴），例如 (C_3) 轴（如氨分子 NH₃）或 (C_6) 轴（如苯分子 C₆H₆）。
2. 对称性要求
分子的对称性与其转动惯量分布直接相关：
- 属于 (Td)（四面体群）、(D{nh})（如平面分子苯的 (D{6h}) 群）或 (C{nv})（如 NH₃ 的 (C_{3v}) 群）等点群的分子，通常是对称陀螺分子。
- 若分子具有对称中心（即存在反演操作 (i)），则该中心必为质心，且位于三个主转动惯量主轴的交点。
3. 典型分子示例
- 平面分子：例如苯（(D_{6h}) 群），其绕垂直于分子平面的轴（(C_6) 轴）转动惯量最大，平面内两个相互垂直的轴转动惯量相等且较小。
- 非平面分子：例如氨（NH₃，(C_{3v}) 群），其绕 (C_3) 轴的转动惯量较小，而绕垂直于该轴的另两个方向转动惯量较大且相等。
应用领域
对称陀螺模型在分子光谱学（如微波谱分析）和量子动力学研究（如量子关联效应）中具有重要价值。
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