洪德規則英文解釋翻譯、洪德規則的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Hund's rule

分詞翻譯：

洪的英語翻譯：

big; flood; vast

德的英語翻譯：

heart; mind; morals; virtue

規則的英語翻譯：

regulation; rule; formulae; order; rope
【計】 rule
【化】 regulation; rule
【醫】 regulation; rule
【經】 propriety; regulations; rule

專業解析

洪德規則（Hund's rule），在原子物理學中，是描述原子内電子在簡并軌道（能量相同的軌道）上排布時遵循的三條經驗規則，由德國物理學家弗裡德裡希·洪德（Friedrich Hund）于1927年提出。其核心目的是解釋原子基态（能量最低狀态）的電子構型。以下是該規則的主要内容：

最大自旋多重度規則 (Rule of Maximum Multiplicity)：
- 在簡并軌道上排布電子時，電子會盡可能以自旋平行的方式（即自旋量子數 ( m_s = +frac{1}{2} ) 或 ( m_s = -frac{1}{2} ) 相同）占據不同的軌道。
- 這導緻總自旋角動量 S 最大化，從而自旋多重度 ( 2S+1 ) 達到最大。
- 意義：電子間的排斥能因分占不同軌道而降低，系統能量最低。
- 示例：碳原子（C, 1s² 2s² 2p²）的兩個 2p 電子，會分占兩個不同的 p 軌道（如 2px 和 2py），且自旋平行（↑↑），而不是成對占據同一個 p 軌道（↑↓）。
軌道角動量最大化規則：
- 在滿足最大自旋多重度的前提下，電子會優先占據磁量子數 ( m_l ) 最大的軌道，以使總軌道角動量 L 最大化。
- 意義：這通常也對應于較低的能量狀态。
- 示例：對于氮原子（N, 1s² 2s² 2p³），三個 2p 電子分占 px, py, pz 軌道且自旋平行（↑↑↑），此時 L=1（P 态），是最大值。
總角動量規則（適用于未滿殼層且殼層半滿以上時）：
- 對于未滿殼層（特别是殼層電子數超過半滿時），總角動量 J 的取值規則為：
  - 若殼層少于半滿，基态對應最小的總角動量量子數 J（即 J = |L - S|）。
  - 若殼層多于半滿，基态對應最大的總角動量量子數 J（即 J = L + S）。
- 意義：這涉及到自旋-軌道耦合效應，該效應隨原子序數增加而增強。
- 示例：鋁原子（Al）的基态是 ²P₁/₂（L=1, S=1/2, J=1/2），而铟原子（In）的基态是 ²P₃/₂（L=1, S=1/2, J=3/2），因為 In 的 p 殼層（6p¹）多于半滿（半滿是 3 個電子）。

核心目的與重要性：洪德規則的核心目标是确定原子處于其基态時的電子排布，即能量最低、最穩定的狀态。它解釋了為什麼原子傾向于擁有未成對電子（順磁性），以及原子光譜的精細結構。這些規則是理解原子結構、元素周期律、化學鍵形成（如共價鍵中未成對電子的重要性）以及物質磁性的基礎。

權威來源參考：

國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC)：作為化學命名的最高權威機構，IUPAC 的術語庫（Gold Book）明确定義了洪德規則及其内容。來源：IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) - Hund's Rules.
《原子物理學》經典教材：許多權威的原子物理學或量子化學教材都會詳細闡述洪德規則，例如 Bransden & Joachain 的《Physics of Atoms and Molecules》或 Levine 的《Quantum Chemistry》。來源：Standard University Textbooks on Atomic Physics or Quantum Chemistry.
《自然》或《科學》期刊的曆史回顧文章：關于原子物理發展史或量子力學基礎的文章常會提及洪德的開創性工作。來源：Historical Reviews in Journals like Nature or Science.

網絡擴展解釋

洪德規則（Hund's rules）是原子物理學中用于确定多電子原子基态電子排布的重要規則，由德國物理學家弗裡德裡希·洪德于1927年提出。其核心目的是通過最大化自旋和軌道角動量，使原子能量最低。具體包含以下三個規則：

1.xxx多重性規則

對于同一電子構型，總自旋量子數( S )最大的狀态能量最低。多重性計算公式為 ( 2S+1 )，其中( S )為所有電子自旋角動量的矢量和。例如，若某亞層有3個未成對電子，則( S=3 times frac{1}{2} = frac{3}{2} )，對應多重性為 ( 2 times frac{3}{2} +1 =4 )（即四重态）。
應用：電子優先以自旋平行方式分占同一亞層的不同軌道（如p³的3個電子分占3個p軌道且自旋方向相同）。

2.xxx軌道角動量規則

在多重性相同的情況下，總軌道角動量量子數( L )最大的狀态能量最低。例如，d²電子組态中，若兩電子分别占據( m_l=2 )和( m_l=1 )，則( L=2+1=3 )，此時能量更低。

3.最小總角動量規則

對于最外層未填滿且電子數≤半滿的原子，總角動量量子數( J=|L-S| )最小的狀态能量最低；若電子數＞半滿，則( J=L+S )時能量最低。

示例說明

以氧原子（2p⁴）為例：

前3個電子分占3個p軌道且自旋平行（滿足規則1）；
第4個電子以相反自旋填入其中一個軌道，形成兩個成對電子（總自旋( S=1 )，多重性( 2 times 1 +1=3 )）。

洪德規則通過優化自旋和軌道排列，解釋了原子基态電子排布的穩定性，是理解元素周期表及化學性質的重要理論基礎。