费米黄金定则英文解释翻译、费米黄金定则的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Fermic golden rule

分词翻译：

费米的英语翻译：

Fermi
【化】 femtometre (fm); fermi

黄金的英语翻译：

gold
【经】 gold

定则的英语翻译：

formula; rule
【化】 rule

专业解析

费米黄金定则（Fermi's Golden Rule）是量子力学中描述量子系统从离散初始态向连续终态跃迁速率的核心公式。以下从汉英词典角度解释其详细含义，并附权威参考：

一、术语定义与物理意义

中文定义
费米黄金定则是计算量子系统在微扰作用下，从特定初态跃迁到连续能级终态的跃迁速率的规则。其核心公式为：

$$ Gamma = frac{2pi}{hbar} left| langle f| hat{H}' | i rangle right| rho(E_f) $$

其中 $Gamma$ 是跃迁速率，$langle f| hat{H}' | i rangle$ 为微扰矩阵元，$rho(E_f)$ 是终态能级密度。
英文定义
Fermi's Golden Rule quantifies the transition rate per unit time from an initial quantum state to a continuum of final states under a weak perturbation. It requires:
- Time-dependent perturbation Hamiltonian $hat{H}'(t)$
- Energy conservation ($E_f approx E_i$).

二、关键要素解析

适用条件
- 初态为离散能级（如原子束缚态）
- 终态需是连续能谱（如电离态或固体能带）
- 微扰强度足够弱（一阶微扰理论成立）.
物理内涵
跃迁速率与两项成正比：
- 矩阵元平方 $|langle f| hat{H}' | i rangle|$：表征微扰耦合强度
- 态密度 $rho(E_f)$：反映终态能量匹配的量子态数量.

三、典型应用场景

原子物理：计算原子受光场激励的电离速率（光电效应）
凝聚态物理：半导体中载流子被声子散射的速率计算
核物理：放射性衰变概率的量子理论描述.

权威参考来源：

《中国大百科全书·物理学卷》"费米黄金定则"词条（纸质版）
Oxford Reference: Fermi's Golden Rule
Springer教材：Quantum Mechanics: Concepts and Applications (ISBN 978-3-030-57870-1), Chapter 10.4
诺贝尔奖官网：恩里科·费米学术贡献简介

网络扩展解释

费米黄金定则（Fermi's Golden Rule）是量子力学中用于计算系统在微扰作用下发生量子态跃迁速率的核心公式。其核心内容可概括如下：

1. 定义与物理意义

费米黄金定则描述了在含时微扰作用下，量子系统从初始态 (|irangle) 跃迁到连续或准连续末态 (|frangle) 的速率。公式表明，跃迁速率与以下因素相关：

矩阵元：微扰哈密顿量 (H') 在初末态间的矩阵元 (|langle f|H'|irangle|)；
态密度：末态能量附近的态密度 (rho(E_f))；
能量守恒：通过狄拉克δ函数 (delta(E_f-E_i)) 体现。

数学表达式为： $$ Gamma_{i to f} = frac{2pi}{hbar} |langle f|H'|irangle| rho(E_f) $$ 其中 (Gamma) 表示跃迁速率，(hbar) 为约化普朗克常数。

2. 推导背景

含时微扰理论：该定则基于一阶含时微扰理论，假设微扰随时间缓慢变化或为常数（如常微扰或单色光电场）。
长时间近似：通过引入无限长时间积分，利用δ函数近似（(delta(E_f - E_i))）处理能量守恒条件。

3. 关键应用场景

光致电离：例如氢原子在电场作用下从基态跃迁到自由电子态（电离过程）。
量子点与散射：在凝聚态物理中用于计算量子点系统中电子跃迁速率。
弱相互作用理论：费米在β衰变理论中应用类似思想，奠定了弱相互作用的基础。

4. 局限性

一阶微扰近似：仅适用于微扰较弱且跃迁概率较低的情况。
长时间假设：严格解中存在高频振荡项，费米定则是其长时间平均结果。

5. 扩展与修正

高阶修正可通过散射矩阵理论（如T矩阵）引入多体效应和非弹性过程，公式修正为： $$ Gamma_{i to f} = 2pi |langle f|T|irangle| rho(E_f) $$ 其中(T)为散射算符。

参考资料

公式推导细节可参考小时百科；
历史背景与物理意义可查阅β衰变理论相关文献。