羅素－桑德斯耦合英文解釋翻譯、羅素－桑德斯耦合的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 DL-S coupling; Russell-Saunders coupling

分詞翻譯：

羅的英語翻譯：

catch birds with a net; collect; display; net; sift; silk
【經】 gross

素的英語翻譯：

element; native; plain; usually; white
【建】 chart

桑的英語翻譯：

【醫】 Morus alba L.

德的英語翻譯：

heart; mind; morals; virtue

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

耦合的英語翻譯：

coupling
【計】 coupling

專業解析

羅素－桑德斯耦合（Russell-Saunders coupling），是原子物理學中描述多電子原子内電子角動量耦合的一種重要模型，也稱為LS耦合。其核心在于電子軌道角動量（L）與自旋角動量（S）先各自耦合成總軌道角動量（L）和總自旋角動量（S），再由L和S耦合成原子的總角動量（J）。

核心機制與特點

耦合順序：
- 同一電子組态（電子排布狀态）下，所有電子的軌道角動量矢量（l）先相互耦合，形成原子的總軌道角動量量子數 L（L = |l₁ + l₂|, |l₁ + l₂ - 1|, ..., |l₁ - l₂|）。
- 所有電子的自旋角動量矢量（s）先相互耦合，形成原子的總自旋角動量量子數 S（S = |s₁ + s₂|, |s₁ + s₂ - 1|, ..., |s₁ - s₂|）。
- 最後，總軌道角動量L 和總自旋角動量S 再進行耦合，形成原子的總角動量量子數 J（J = L + S, L + S - 1, ..., |L - S|）。
適用條件： LS耦合適用于電子間靜電相互作用（庫侖相互作用）遠強于自旋-軌道相互作用的情況。這通常發生在較輕的原子（低原子序數Z）和低激發态中。此時，電子間的庫侖力主導了角動量的耦合方式。
能級标記：在LS耦合下，原子的能級（光譜項）用符號^{2S+1}L_J 表示：
- L：總軌道角動量量子數，用大寫字母表示（S, P, D, F... 對應 L=0, 1, 2, 3...）。
- 2S+1：自旋多重度（Spin Multiplicity），表示能級的自旋狀态數目（S=0 時為單重态 singlet, S=1/2 時為雙重态 doublet, S=1 時為三重态 triplet 等）。
- J：總角動量量子數，寫在右下角。
- 例如，^{3}P_2 表示 L=1 (P), S=1 (2S+1=3, 故 S=1), J=2。

物理意義與應用

解釋原子光譜： LS耦合模型成功解釋了較輕原子（如堿金屬、堿土金屬）的光譜精細結構。在LS耦合下，同一光譜項（相同L和S）的不同J值對應的能級非常接近，形成光譜的精細結構。這些能級間的躍遷遵循選擇定則（ΔL=±1, ΔS=0, ΔJ=0, ±1）。
洪德定則基礎：确定原子基态光譜項的洪德（Hund）定則就是在LS耦合框架下成立的。
與jj耦合對比：另一種重要的耦合方式是jj耦合，適用于重原子（高原子序數Z）或高激發态，此時自旋-軌道相互作用強于電子間靜電相互作用。jj耦合中，每個電子的軌道角動量和自旋角動量先耦合成各自的總角動量j，然後再耦合成原子的總角動量J。LS耦合和jj耦合代表了兩種極端情況，實際原子可能介于兩者之間。

權威參考資料

美國國家标準與技術研究院 (NIST) 原子光譜數據庫：該數據庫是原子能級和光譜數據的權威來源，其理論基礎部分詳細闡述了角動量耦合模型，包括LS耦合。用戶可通過查詢具體元素的光譜項符號（如 ^{2S+1}L_J）來理解LS耦合的應用。 (來源： NIST Atomic Spectra Database Levels Form: https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html - 需通過元素和能級查詢間接體現理論)
HyperPhysics (佐治亞州立大學)：該網站提供了清晰易懂的物理學概念解釋，其關于原子光譜和角動量耦合的頁面直接介紹了LS耦合（Russell-Saunders Coupling）的原理、符號表示及其與jj耦合的區别。 (來源： HyperPhysics - Coupling of Angular Momenta: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Atomic/lcouple.html)
《原子物理學》教材 (如 C.J. Foot)：标準原子物理學教材都會深入講解LS耦合。例如，Foot的《Atomic Physics》在讨論多電子原子和多電子原子光譜章節中，會系統介紹LS耦合的機制、光譜項符號、能級分裂以及選擇定則。 (來源：經典教材，如 Foot, C. J. (2005). Atomic Physics. Oxford University Press.)
英國物理學會 (IOP) 電子期刊/百科： IOPscience平台上的相關綜述文章或詞典（如 IOP ebooks）會提供嚴謹的LS耦合定義和解釋。 (來源： IOP Science / IOP ebooks - 需具體查詢相關詞條或章節，例如搜索 "Russell-Saunders coupling" 或 "LS coupling")

網絡擴展解釋

“羅素－桑德斯耦合”（Russell-Saunders coupling，簡稱LS耦合）是原子物理學中描述電子角動量耦合的一種模型，主要用于分析多電子原子的能級結構。以下是詳細解釋：

1. 基本定義

LS耦合是電子軌道角動量（L）與自旋角動量（S）的相互作用方式。具體表現為：

軌道角動量耦合：各電子的軌道角動量先耦合成總軌道角動量 ( mathbf{L} = sum mathbf{l_i} )。
自旋角動量耦合：各電子的自旋角動量再耦合成總自旋角動量 ( mathbf{S} = sum mathbf{s_i} )。
總角動量：最終 ( mathbf{L} ) 和 ( mathbf{S} ) 耦合成總角動量 ( mathbf{J} = mathbf{L} + mathbf{S} )，決定原子的能級分裂。

2. 適用條件

LS耦合適用于輕原子（如氫、氦等），因為此時：

電子間的軌道-自旋相互作用（( mathbf{l_i} cdot mathbf{s_i} )）較弱；
軌道-軌道（( mathbf{l_i} cdot mathbf{l_j} )）和自旋-自旋（( mathbf{s_i} cdot mathbf{s_j} )）相互作用占主導。

3. 物理意義

能級分裂：通過LS耦合可推導出原子光譜的精細結構，例如洪德規則（Hund's rules）中的能級順序。
光譜項表示：原子能級用符號 ( ^{2S+1}L_J ) 表示，如 ( P_2 )（總自旋 ( S=1 )，總軌道角動量 ( L=1 )，總角動量 ( J=2 )）。

4. 對比其他耦合方式

jj耦合：在重原子中，電子軌道與自旋角動量先各自耦合（( mathbf{j_i} = mathbf{l_i} + mathbf{s_i} )），再形成總角動量。這與LS耦合的順序相反。

LS耦合是理解原子光譜和能級結構的基礎模型，尤其在輕原子中占主導地位。其核心是通過分步耦合軌道與自旋角動量，簡化複雜多電子系統的分析。