超精細耦合常數英文解釋翻譯、超精細耦合常數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 hyperfine coupling constant

分詞翻譯：

超的英語翻譯：

exceed; go beyond; overtake
【計】 hyperactive
【醫】 per-; ultra-

精細的英語翻譯：

【計】 fine

耦合的英語翻譯：

coupling
【計】 coupling

常數的英語翻譯：

constant; invariable
【計】 C
【化】 constant
【醫】 constant
【經】 constant

專業解析

在漢英詞典視角下，“超精細耦合常數”（Hyperfine Coupling Constant）是描述未成對電子與原子核之間磁相互作用的物理量，其定義、意義及權威解釋如下：

一、核心定義與物理意義

基本概念
超精細耦合常數（符號常為 (A)）量化了電子自旋與原子核自旋的磁相互作用強度，單位為高斯（G）或毫特斯拉（mT）。該常數源于電子在原子核處産生的磁場與核磁矩的耦合。
微觀機制
包含兩項貢獻：
- 費米接觸相互作用：電子在核位置的概率密度（( |psi(0)| )）主導，適用于s軌道電子。
- 偶極-偶極相互作用：非球對稱電子雲與核磁矩的空間作用，適用于p、d軌道電子。

二、實驗與理論意義

磁共振譜學關鍵參數
在電子順磁共振（EPR）和核磁共振（NMR）譜中，(A) 值表現為譜線分裂間距，直接反映未成對電子與特定原子核（如¹H、¹⁴N、⁵⁵Mn）的耦合強度。
電子結構探針
(A) 值對電子自旋密度分布敏感，可推斷自由基的軌道雜化、離子配位環境及分子對稱性。例如，¹³C超精細耦合可揭示碳中心自由基的sp³/sp²特征。

三、典型應用領域

自由基化學：測定有機自由基中未成對電子離域程度（如苯陰離子 (A_{H} approx 0.5 text{mT})）。
生物無機化學：表征金屬酶活性中心（如血紅素鐵與卟啉氮的耦合）。
材料科學：分析半導體中缺陷态（如矽中磷摻雜的EPR譜 (A = 42 text{mT})）。

權威來源參考

IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》（金皮書）
超精細結構術語定義

NIST原子光譜數據庫
超精細相互作用理論模型

《Principles of Magnetic Resonance》 (C. P. Slichter, Springer)
ISBN 978-3-540-08476-4（EPR/NMR應用章節）

《Electron Paramagnetic Resonance》 (J. Weil & J. Bolton, Wiley)
ISBN 978-0-470-13149-4（實驗數據分析指南）

網絡擴展解釋

超精細耦合常數是描述微觀粒子間自旋相互作用強度的關鍵參數，常見于原子物理、量子力學及核磁共振等領域。以下是其詳細解釋：

1.定義與物理意義

超精細耦合常數用于量化原子或分子中電子自旋與原子核自旋之間的相互作用強度。這種相互作用會導緻能級的微小分裂（即超精細結構），例如氫原子著名的21厘米譜線即源于此效應。在核磁共振（NMR）中，它也表現為鄰近磁性核（如¹H、¹⁹F等）之間的自旋耦合，導緻譜峰裂分。

2.數學表達與單位

在量子力學中，耦合常數通常體現為相互作用哈密頓量的系數，與粒子的磁矩和間距相關。例如，電子與原子核的超精細耦合常數可表示為： $$ A propto frac{mu_e mu_n}{r} $$ 其中$mu_e$和$mu_n$分别為電子和核的磁矩，$r$為兩者間距。其單位常為赫茲（Hz）或能量單位（如電子伏特）。

3.特性與影響因素

與磁場無關：超精細耦合常數是粒子間固有的相互作用屬性，不隨外加磁場強度變化。
短程作用：通常僅在相鄰粒子（如化學鍵連接的原子）間顯著存在。
多重峰規律：在NMR中，相鄰$n$個等價核會使信號裂分為$n+1$重峰，裂分寬度對應耦合常數值。

4.應用領域

原子光譜：解釋氫原子超精細能級分裂。
核磁共振：解析分子結構，如乙基（-CH₂CH₃）中甲基與亞甲基的裂分模式。
量子計算：表征量子比特間相互作用強度。

5.與其他耦合常數的對比

與基本相互作用（如電磁力、強力）的耦合常數不同，超精細耦合常數屬于微觀粒子間的二級相互作用，強度通常更弱（例如電磁耦合常數$alpha approx 1/137$）。

如需進一步了解具體實驗測量方法或公式推導，可參考核磁共振原理或量子力學相關教材。