分立能级英文解释翻译、分立能级的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 discrete energy level

分词翻译：

分立的英语翻译：

schism

能级的英语翻译：

【化】 energy level

专业解析

在量子力学中，分立能级（Discrete Energy Levels）指微观粒子（如原子中的电子）只能处于特定不连续能量值的状态，这一概念与经典物理中能量连续变化的特性形成鲜明对比。该术语由"分立"（不连续、离散）和"能级"（能量层级）构成，英文对应词为"discrete energy levels"或"quantized energy states"。

核心特征包含三方面：

量子化本质：系统能量取值受量子条件限制，例如氢原子电子轨道能量公式： $$ E_n = -frac{13.6}{n} text{ eV} $$ 其中$n$为主量子数，仅能取正整数。
实验验证基础：弗兰克-赫兹实验通过电子碰撞原子，观测到特定能量吸收峰，证实了分立能级的存在。
技术应用：激光器工作原理依赖于粒子数反转状态下的能级跃迁，现代半导体量子阱器件设计也基于人工构造的分立能级体系。

该概念的历史演进可追溯至尼尔斯·玻尔1913年提出的原子模型，后经薛定谔方程严格数学描述，成为量子理论基石。美国物理学会在线期刊《Physical Review》多篇论文持续探讨该理论在拓扑绝缘体等新型材料中的延伸应用。

网络扩展解释

分立能级是量子力学中的核心概念，指微观粒子（如原子中的电子）在束缚态下只能取特定离散能量值的现象。以下是详细解释：

1.定义与本质

分立能级源于量子系统的能量量子化特性。当粒子被限制在势场（如原子核的库仑势）中时，其能量只能取一系列离散值，而非连续变化。这类似于线性代数中矩阵特征值的离散性。例如，原子中的电子轨道对应不同能级，电子只能在特定能级间跃迁。

2.物理机制

波函数束缚条件：量子力学中，粒子状态由薛定谔方程描述。在束缚态下，波函数的边界条件（如趋于零）迫使能量本征值离散化。
光子吸收与发射：电子跃迁时需吸收或发射能量等于能级差的光子，光子能量分立性进一步体现能级的分立特征。

3.经典与量子的对比

经典物理中，能量可连续变化（如卫星轨道调整）。
量子体系中，能量突变式变化（如电子跃迁），类似“橡皮泥瞬间脱离或附着”的比喻。

4.实例与应用

原子光谱：不同元素的光谱线对应电子能级跃迁，验证能级分立性。
材料科学：能级理论解释光电材料特性（如半导体能带结构）。

5.数学表达

薛定谔方程的空间部分解为： $$ hat{H}psi = Epsi $$ 其中哈密顿算符$hat{H}$的本征值$E$即分立能级，需满足特定边界条件。

分立能级是量子束缚态下能量离散化的必然结果，通过方程求解和实验现象（如原子光谱）共同验证。其存在深刻反映了微观世界与经典物理的本质差异。