
【化】 allowed transition
容許躍遷(allowed transition)是量子力學中的重要概念,指滿足特定選擇規則的原子或分子能級間電子躍遷行為。該術語英文直譯為"allowed transition",區别于受選擇規則限制的"禁戒躍遷"(forbidden transition)。其核心特征體現在電偶極輻射躍遷的選擇定則Δl=±1,即電子軌道角動量量子數的變化必須為±1。
根據美國物理學會(APS)的術語規範,容許躍遷的發生需要同時滿足能量守恒和角動量守恒定律。在氫原子模型中,當電子從高能級向低能級躍遷時,隻有符合Δl=±1條件的躍遷才能通過發射光子釋放能量,這種現象構成了原子光譜線産生的基礎機制。
英國皇家化學會(RSC)的能級躍遷理論指出,容許躍遷的概率由費米黃金定則決定,與系統哈密頓量的微擾強度直接相關。在拉波特定則(Laporte rule)框架下,晶體場中的電子躍遷還需滿足宇稱選擇定則,即電子雲的對稱性必須發生改變。
該理論在光譜分析領域具有重要應用價值。美國國家标準與技術研究院(NIST)的原子光譜數據庫顯示,約85%的可見光譜線源自容許躍遷。例如氫原子巴爾末系光譜線(n≥3→n=2)完全符合Δl=±1的選擇規則。
在分子物理學中,容許躍遷的概念延伸至振動-轉動光譜分析。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)建議,分析分子光譜時應同時考慮弗蘭克-康登因子和躍遷矩積分,這些參數共同決定躍遷是否被允許。
容許躍遷是原子核或粒子物理中符合特定選擇定則的躍遷類型,其發生概率較高。以下是詳細解釋:
基本定義
容許躍遷是指滿足選擇定則的量子躍遷過程,其躍遷矩陣元的第一項非零,因此發生概率較大。例如在β衰變中,當核的自旋和宇稱變化符合條件時,躍遷會被歸類為容許型。
分類與特點
選擇定則
容許躍遷需滿足以下條件:
與禁戒躍遷的區别
當第一項矩陣元為零時,躍遷會被“禁戒”,需依賴更高階項(如一級禁戒、二級禁戒)。容許躍遷的概率通常比一級禁戒躍遷高幾個數量級。
物理意義
這類躍遷主導了大多數可觀測的衰變過程,例如太陽中$^{3}He$的聚變反應涉及容許躍遷,對能量釋放起關鍵作用。
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