分立本征值英文解释翻译、分立本征值的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 discrete eigenvalue
分词翻译:
分立的英语翻译:
schism
本征值的英语翻译:
【计】 eigenvalue; intrinsic value; proper value
【化】 characteristic value; eigen value; eigenvalue
专业解析
分立本征值(Discrete Eigenvalue)是量子力学中的核心概念,指量子系统哈密顿算符的特定本征值,对应系统中可观测物理量的分立(非连续)取值。以下是详细解释:
一、术语定义与数学表达
- 中文:分立本征值
- 英文:Discrete Eigenvalue
- 数学描述:若哈密顿算符 (hat{H}) 的本征方程满足:
[
hat{H} psi_n = E_n psi_n
]
其中 (E_n) 为分立本征值,(psi_n) 为对应本征态。分立性体现为 (E_n) 构成离散集合(如 (E_1, E_2, E_3, ldots)),与连续谱形成对比。
二、物理意义与量子特性
-
能量量子化
在束缚态系统(如无限深势阱、氢原子)中,电子的能量只能取分立值,例如:
- 一维无限深势阱:( E_n = frac{n pi hbar}{2m L} ) ((n=1,2,3,ldots))。
- 氢原子能级:( E_n = -frac{13.6 text{ eV}}{n} ) ((n) 为主量子数)。
-
测量结果的确定性
当系统处于本征态 (psi_n) 时,测量能量必定得到 (E_n),体现了量子测量的确定性。
三、典型应用场景
- 原子光谱:原子电子能级跃迁释放的光子能量 ( Delta E = E_m - E_n ) 为分立值,解释光谱线分立性。
- 量子谐振子:能量 ( E_n = hbar omega (n + frac{1}{2}) ) 以 (hbar omega) 为最小单位量子化。
- 量子计算:量子比特能级的分立性用于构建量子态操控基础。
四、权威参考文献
-
量子力学经典教材
Griffiths, D. J. Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.), Cambridge University Press.
链接 (第3章详述本征值问题)。
-
学术机构定义
NIST(美国国家标准与技术研究院)量子物理术语库:
"Discrete eigenvalues correspond to bound states in quantum systems."
来源 。
-
中文权威著作
钱伯初, 《量子力学》, 高等教育出版社.
(第4章解析薛定谔方程的分立解)。
网络扩展解释
分立本征值(Discrete Eigenvalue)是数学和量子力学中的重要概念,指在特定条件下表现为离散、不连续取值的本征值。以下是详细解释:
1.定义与数学基础
- 本征值(特征值):在线性代数中,指满足方程 $Axi = lambdaxi$ 的标量 $lambda$,其中 $A$ 是线性变换(如矩阵),$xi$ 是对应的非零本征向量。本征值反映了变换对向量的“缩放比例”。
- 分立性:分立本征值指这些标量取值是离散的、不连续的,通常与连续本征值相对。例如,量子力学中粒子的能量可能只能取特定的分立值。
2.物理意义
- 量子力学中的应用:在薛定谔方程中,能量算符的本征值对应系统可能的能量值。当粒子处于束缚态(如原子中的电子)时,能量本征值通常为分立值,例如氢原子能级。
- 边界条件的影响:分立性常由系统的有限边界条件导致。例如,一维无限深势阱中,波函数在边界处为零,迫使能量只能取特定分立值。
3.典型例子
- 量子力学中的自旋:电子的自旋角动量在某一方向上的测量结果只能取 $pmfrac{hbar}{2}$,属于分立本征值。
- 振动模式:弦的振动频率或晶格振动的声子能量也表现为分立值。
4.数学与实验关系
- 理论预测:分立本征值通过算符的本征方程(如 $Hpsi = Epsi$)计算得出,$E$ 为能量本征值。
- 实验验证:这些分立值可通过光谱实验等观测到,例如原子光谱的离散谱线。
分立本征值体现了量子系统特有的离散化现象,是微观粒子状态量子化的数学表现。其存在性与边界条件、算符性质密切相关,是理解量子力学中能量、角动量等物理量离散性的关键概念。
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