禁戒輻射躍遷英文解釋翻譯、禁戒輻射躍遷的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 forbidden radiative transition

分詞翻譯：

禁的英語翻譯：

ban; bear; imprison; prohibit; restain oneself; stand; taboo

戒的英語翻譯：

abstain from; give up; guard against; ring; warn

輻射躍遷的英語翻譯：

【化】 radiative transition

專業解析

在量子物理學中，"禁戒輻射躍遷"（Forbidden Radiation Transition）指原子、分子或離子中電子在能級間發生躍遷時，其過程違背量子力學選擇定則（Selection Rules），導緻該躍遷發生的概率遠低于"允許躍遷"（Allowed Transition），但并非絕對不可能發生。其核心特征與機制如下：

一、量子選擇定則與躍遷分類

量子力學通過角動量守恒、宇稱（Parity）等對稱性約束，規定了電子能級躍遷的許可條件（選擇定則）。

允許躍遷：滿足選擇定則（如ΔL=±1, ΔJ=0,±1等），通過電偶極輻射（Electric Dipole Radiation）實現，概率高、輻射強度大。
禁戒躍遷：違反部分或全部選擇定則，需通過更高階輻射機制（如磁偶極、電四極輻射）實現，概率極低（可低至允許躍遷的10⁶分之一）。

二、禁戒躍遷的物理機制

盡管受選擇定則限制，禁戒躍遷仍可通過以下途徑發生：

高階多極輻射：
- 磁偶極躍遷（M1）：由電子自旋磁矩變化驅動，常見于ΔJ=0,±1但宇稱不變的躍遷（如原子精細結構能級間）。
- 電四極躍遷（E2）：由電荷分布四極矩變化引起，滿足ΔJ=0,±1,±2且宇稱不變（如核能級躍遷或重原子系統）。
弱相互作用貢獻：在特殊體系（如宇稱不守恒的原子）中，禁戒躍遷概率可能增強。

三、觀測特性與實際意義

壽命與光譜特征：
- 禁戒躍遷對應的激發态壽命較長（毫秒至秒量級），形成亞穩态（Metastable State），其輻射譜線通常較弱且出現在紅外、微波波段。
天體物理與等離子體應用：
- 宇宙空間中低密度等離子體（如星雲）因碰撞概率低，禁戒躍遷成為重要輻射機制（例：氧原子的綠色禁戒線[O III] 495.9/500.7 nm）。
- 實驗室等離子體診斷中，禁戒線強度用于推算電子密度。

四、術語漢英對照與定義拓展

禁戒（Forbidden）：指"受量子規則禁止但非絕對不可能"（"prohibited by symmetry rules yet probabilistically feasible"）。
輻射躍遷（Radiation Transition）：伴隨光子發射/吸收的能級間躍遷，區别于無輻射躍遷（如俄歇效應）。

權威參考來源：

Griffiths, D. J. Introduction to Quantum Mechanics（量子力學選擇定則推導）

Foot, C. J. Atomic Physics（磁偶極與電四極躍遷機制）

Weisskopf, V. Nuclear Physics Reviews（高階多極矩理論）

Osterbrock, D. E. Astrophysics of Gaseous Nebulae（天體禁戒線觀測）

網絡擴展解釋

“禁戒輻射躍遷”是量子力學和光譜學中的概念，指某些理論上可能發生但實際被量子力學選擇定則嚴格限制的輻射躍遷過程。以下從定義、原因和實例三個方面詳細解釋：

一、定義與核心特點

禁戒輻射躍遷是指電子在不同能級之間躍遷時，雖然滿足能量匹配條件（如光子能量等于能級差），但由于量子力學選擇定則的限制，導緻躍遷概率極低甚至幾乎無法發生。這種躍遷在光譜中表現為吸收或發射強度非常弱，甚至無法被觀測到。

二、禁戒的原因

自旋禁阻
當躍遷前後電子自旋多重度不同時（如單重态與三重态之間的躍遷），違反自旋選擇定則。例如磷光現象中，電子從三重态（T₁）躍遷回單重态基态（S₀）時，因自旋不匹配導緻概率極低，需較長時間完成。
軌道禁阻
躍遷涉及的原子軌道空間分布差異較大（如n軌道與π軌道），導緻軌道重疊程度低。例如n→π躍遷中，雖然所需能量較小，但因軌道對稱性不匹配，吸收強度顯著降低。

三、實例與應用

磷光現象：電子從三重态（T₁）躍遷回基态（S₀）時，因自旋禁阻導緻發光速率常數小，表現為延遲發光（磷光）。
*n→π躍遷**：常見于含雜原子的雙鍵體系（如羰基化合物），因軌道空間分布差異導緻吸收強度弱，ε值通常小于10³ L·mol⁻¹·cm⁻¹。

四、補充說明

量子概率性：即使被“禁戒”，躍遷仍可能以極低概率發生，例如通過振動耦合或外部幹擾打破對稱性限制。
觀測意義：禁戒躍遷的弱信號在分析複雜分子結構時具有特殊價值，例如用于判斷分子軌道對稱性。

如需進一步了解量子選擇定則的數學表達，可參考量子力學中關于躍遷矩積分和宇稱守恒的内容。