能級寬度英文解釋翻譯、能級寬度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 width of energy level

分詞翻譯：

能級的英語翻譯：

【化】 energy level

寬度的英語翻譯：

breadth; width
【醫】 width

專業解析

能級寬度（Energy Level Width）是量子力學中描述粒子能級不确定性的物理量，其數值與能級的壽命成反比。根據海森堡不确定性原理，系統的能量與時間存在固有不确定性關系，數學表達式為： $$ Delta E cdot tau geq frac{hbar}{2} $$ 其中$Delta E$為能級寬度，$tau$為能級壽命，$hbar$為約化普朗克常數。

核心意義與應用

量子躍遷與譜線展寬
能級寬度直接決定原子或分子光譜線的自然線寬。例如，在氫原子光譜中，激發态能級寬度會導緻發射譜線并非無限窄，而是呈現洛倫茲線型分布（Lorentzian profile），這一現象被廣泛應用于高分辨率光譜學分析。
粒子衰變過程
在核物理領域，放射性同位素的衰變速率與母核能級寬度相關。例如，$^{238}text{U}$的α衰變半衰期可通過其能級寬度計算，相關理論模型在《Nuclear Physics A》期刊中有詳細推導。
凝聚态體系測量
掃描隧道顯微鏡（STM）通過測量材料表面電子态的能級寬度，可解析納米尺度下的電子壽命分布。美國國家标準與技術研究院（NIST）的實驗表明，金屬表面局域态能級寬度可達1–100 meV量級。

權威參考文獻

美國物理學會《物理評論快報》關于超冷原子能級寬度的實驗研究：https://journals.aps.org/prl
德國施普林格出版社《量子力學基礎》第5章：能級壽命與寬度計算
中國科學院《原子分子物理學報》對等離子體環境能級展寬的綜述

網絡擴展解釋

能級寬度是量子力學中的重要概念，指原子、原子核等微觀粒子處于激發态時，其能量值的分布範圍。以下從定義、原理和應用三方面綜合解釋：

1.定義與基本公式

能級寬度源于量子系統的不穩定性，表示激發态能量存在的「不确定性範圍」。根據描述，其計算公式為： $$ Delta E cdot tau geq hbar $$ 其中$Delta E$為能級寬度，$tau$是能級壽命（粒子處于該激發态的平均時間），$hbar$是約化普朗克常數。能級壽命越短，寬度越大。

2.物理原理

不确定性關系：能量與時間的測不準原理表明，激發态壽命$tau$越短，能量值的不确定性$Delta E$（即能級寬度）越大。
衰變機制：激發态粒子可能通過發射光子（電磁作用）、核子（強作用）或衰變（弱作用）躍遷到低能态，這種不穩定性導緻能級展寬。

3.實際影響

光譜線寬：能級寬度直接影響原子光譜線的自然寬度。例如氫原子激發态的能級寬度會導緻其發射的光譜線具有一定展寬。
核物理應用：在原子核物理中，高能級通常更密集且寬度更大，甚至可能重疊形成連續能區。

擴展說明

能級寬度的典型範圍從幾兆電子伏（MeV）到小于1電子伏（eV），具體取決于系統類型和能級壽命。例如，穩定原子核基态的能級寬度趨近于零，而短壽命激發态（如某些放射性核素）的能級寬度顯著。