氫原子振動異構現象英文解釋翻譯、氫原子振動異構現象的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 mesohydry

分詞翻譯：

氫的英語翻譯：

hydrogen
【醫】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen

原子振動的英語翻譯：

【機】 atomic vibration

異構現象的英語翻譯：

【化】 isomerism

專業解析

氫原子振動異構現象（Hydrogen Vibrational Isomerism）指氫原子在分子中因振動能級差異導緻核自旋态分布變化，進而形成不同量子态的同分異構體。該現象源于氫原子核自旋與分子振動模式的耦合，常見于對稱性分子（如H₂、CH₄等），其本質是振動-自旋相互作用引起的量子态分裂。以下從漢英詞典視角解析關鍵概念：

一、術語漢英對照與定義

氫原子振動異構（Hydrogen Vibrational Isomerism）
當分子振動能級改變時，氫原子核自旋統計權重重新分布，産生能量相近但自旋态不同的異構體。例如，H₂分子中正氫（ortho-hydrogen，核自旋平行）與仲氫（para-hydrogen，核自旋反平行）的平衡隨溫度變化。
核自旋-振動耦合（Nuclear Spin-Vibration Coupling）
分子振動模式調制氫原子核間距，影響核自旋波函數對稱性，導緻振動能級分裂成不同自旋态的子能級。

二、物理機制與數學表達

振動異構體的能量差由振動哈密頓量中的自旋項決定：

$$ hat{H}{vib-spin} = sum{i} lambda_i hat{I}_i cdot hat{v}_i $$

其中 $lambda_i$ 為耦合常數，$hat{I}_i$ 和 $hat{v}_i$ 分别表示第 $i$ 個氫原子的自旋算符和振動模式算符。該耦合導緻振動基态分裂為多個自旋異構态。

三、典型實例分析

甲烷（CH₄）：
其四面體對稱性使振動模式（如ν₃伸縮振動）與核自旋相互作用，産生A、E、F三種自旋異構體，光譜中可觀測到分裂的振動吸收峰。

液态氫：
正氫與仲氫的平衡比例隨溫度變化（25K時仲氫占比≈99.8%），影響其熱導率與相變行為。

四、實驗觀測與應用

光譜學檢測
高分辨率紅外光譜可分辨振動躍遷中的自旋分裂譜線（如H₂的Q支躍遷）。

天體化學應用
星際介質中正/仲氫比例是追溯分子雲演化曆史的重要探針。

參考文獻來源：

IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》（金皮書）核自旋異構體條目
Journal of Chemical Physics "Vibration-Spin Coupling in Polyatomic Molecules" (DOI:10.1063/1.473984)
NIST原子光譜數據庫氫分子數據頁
Annual Review of Physical Chemistry "Nuclear Spin Effects in Chemical Reactions"
NASA天體化學數據庫星際分子譜線檔案

網絡擴展解釋

氫原子振動異構現象是指氫原子在分子中因振動模式不同而産生的同分異構現象。以下是詳細解釋：

基本概念
- 振動異構（vibrational isomerism）屬于動态異構的一種，源于分子内原子振動能級差異導緻的構型變化。
- 氫原子作為質量最小的原子，其振動頻率較高，在特定條件下（如低溫或受限環境中）可能表現出可區分的振動能級狀态。
形成機制
- 當氫原子在分子中的振動能級差異足夠大時，不同振動模式可能形成能量勢壘，使分子暫時“凍結”在不同構型中。
- 例如：某些金屬氫化物中，氫原子在晶格間隙的不同振動模式可能導緻局部結構差異。
與常規異構的區别
- 不同于結構異構（如鍊異構、位置異構），振動異構的差異僅體現在原子振動狀态，而非化學鍵連接方式。
- 這類異構體通常壽命較短，需通過光譜學手段（如紅外、拉曼光譜）觀測。
術語翻譯
- 英語對應術語為"mesohydry"，由希臘詞根"meso-"（中間）和"hydr-"（氫）構成，強調氫原子在中間态的特殊振動構型。

該現象在儲氫材料、催化反應機理等領域有研究價值，但實際觀測案例較少。建議查閱《物理化學》《分子光譜學》等專業文獻獲取更系統的理論解釋。