好量子數英文解釋翻譯、好量子數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 good quantum number

分詞翻譯：

好的英語翻譯：

good; fine; kind; nice; well; all right; be in good health; can; may; O.K.
so as to; so that
【醫】 eu-

量子數的英語翻譯：

【計】 quantum number
【化】 quantum number

專業解析

好量子數（Good Quantum Number）是量子力學中描述系統在特定對稱性操作下保持守恒的物理量，其數值在時間演化或相互作用過程中保持不變。這一概念與對稱性破缺和守恒定律密切相關，常用于粒子物理、原子光譜分析等領域。

1. 數學定義與守恒特性

在哈密頓量對稱性框架下，若物理量Q滿足對易關系$[H,Q]=0$，則Q對應的量子數為好量子數。例如在中心力場中，軌道角動量量子數$l$因滿足$[H,L]=0$而守恒。該性質使得能級劈裂和躍遷選擇定則的預測成為可能。

2. 典型應用場景

• 強相互作用過程：同位旋量子數保持守恒（如質子與中子視為同位旋二重态）
• 原子物理：主量子數$n$、角量子數$l$在忽略相對論效應時近似守恒
• 核磁共振：自旋量子數在靜磁場中維持穩定（來源：American Physical Society期刊）

3. 與非守恒量的對比

弱相互作用中同位旋不守恒，此時同位旋退化為"壞量子數"。這種對稱性破缺現象可通過幺正變換理論量化描述，反映不同能标下有效理論的適用範圍（參考：《量子力學原理》曾謹言著）。

4. 實驗驗證方法

通過測量粒子反應截面的分支比或原子光譜精細結構，可驗證量子數守恒性。例如π介子衰變過程中同位旋守恒性實驗（Physical Review Letters, 1968）。

網絡擴展解釋

好量子數是量子力學中的重要概念，其核心含義與守恒量和對稱性密切相關。以下為詳細解釋：

1.定義與守恒性

好量子數對應守恒的物理量，即該物理量的算符與系統的哈密頓量對易。例如，若算符( hat{O} )滿足( [hat{H}, hat{O}] = 0 )，則其對應的量子數為好量子數。這意味着該物理量在時間演化中保持不變，如能量、動量等。

2.物理意義與應用

• 簡化計算：好量子數可将哈密頓量矩陣分塊對角化，例如在周期性系統中，準動量( k )作為好量子數，可将問題分解為多個獨立的分塊矩陣，便于求解。
• 對稱性關聯：存在好量子數通常表明系統具有某種對稱性（如旋轉對稱性），對應的群論不可約表示可簡化态的分類。

3.實例說明

• 氫原子：因旋轉對稱性，角量子數( l )和磁量子數( m )是好量子數，而主量子數( n )由于能級簡并性可能不守恒。
• 固體物理：晶格平移對稱性下，準動量( k )是好量子數，常用于能帶計算。

4.與一般量子數的區别

所有量子數（如( n, l, m )）用于标記量子态，但隻有與守恒量對應的才是“好”量子數。例如，自旋量子數( s )是否為好量子數，取決于自旋軌道耦合是否存在。

5.總結

好量子數是系統對稱性和守恒律的體現，既是理論分析的工具（如簡化模型），也是實驗觀測的依據（如光譜分裂）。理解這一概念需結合對稱性、算符對易性及具體物理場景。

分類

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