反轉譜線英文解釋翻譯、反轉譜線的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 inversion line

分詞翻譯：

反轉的英語翻譯：

reversal; reverse; rollback
【計】 REV; reverse
【化】 inversion

譜線的英語翻譯：

【化】 spectral line

專業解析

反轉譜線（Population Inversion Line）指在特定物理條件下，處于高能級的原子或分子數量超過處于低能級的數量，導緻光譜吸收線轉變為發射線的現象。該術語是光譜學與量子物理的核心概念，常見于激光物理、天體物理等領域。

一、術語定義與漢英對照

中文：反轉譜線
英文：Population Inversion Line（粒子數反轉譜線）
指當激發态粒子數密度（N₂）高于基态粒子數密度（N₁）時，光譜線由吸收轉為發射的特殊狀态。此時，受激發射概率超過吸收概率，形成光譜線的“反轉”。

二、物理機制與形成條件

粒子數反轉是産生激光的必要條件，其形成需滿足：

能量輸入（泵浦）：外部能量（如光、電）将粒子激發至高能級。
亞穩态能級：粒子需存在壽命較長的亞穩态能級，利于粒子積累。
能級系統選擇：常見于三能級或四能級系統（如紅寶石激光器的Cr³⁺離子）。

數學描述為：

frac{N_2}{N_1} > frac{g_2}{g_1}

其中 g₂、g₁ 分别為高、低能級的簡并度。

三、核心特征

光譜表現：吸收譜線消失，轉為受激發射譜線（強度顯著高于自發發射）。
非平衡态：違反玻爾茲曼分布，需持續泵浦維持。
增益介質：反轉譜線對應的頻率處産生光放大（如CO₂激光器的10.6 μm譜線）。

四、應用領域

激光技術：所有激光器均依賴特定譜線的粒子數反轉（如Nd:YAG激光的1064 nm譜線）。
天體物理：星際空間中脈澤（Maser）輻射源自分子譜線的反轉（如OH、H₂O分子譜線）。
等離子體診斷：通過反轉譜線分析高溫等離子體粒子分布。

權威參考來源：

ISO 80000-10:2019《國際标準物理術語》定義粒子數反轉（條款10-45）。
IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》（金皮書）光譜學術語規範。
激光物理奠基文獻：Townes, C. H. et al. Physical Review (1954) 對氨分子微波激射器的理論分析。

網絡擴展解釋

“反轉譜線”是天文學和光譜學中的專業術語，通常指在連續光譜背景中出現的特殊譜線形态，其形成機制與常規的發射線或吸收線不同。以下是詳細解釋：

1.基本定義

反轉譜線表現為原本應為吸收線的位置出現發射線，或原本預期的發射線反而呈現吸收特征。這種現象通常與天體（如恒星、星系）大氣層的複雜物理條件有關。例如，在太陽光譜中，某些譜線在光球層的正常吸收線到色球層時可能因高溫、湍流或磁場活動變為發射線（）。

2.形成機制

溫度梯度異常：當恒星大氣層中存在溫度反轉（如色球層溫度高于光球層），高溫區域的氣體可能激發原子躍遷，形成發射線覆蓋在原本的連續吸收譜上。
動力學效應：高速運動的等離子體（如恒星耀斑、日珥）會導緻多普勒效應，改變譜線輪廓，甚至形成發射成分。
非熱動平衡（NLTE）：在稀薄或高能環境中，原子能級分布偏離熱平衡狀态，導緻譜線強度異常。

3.典型示例

太陽的氫Hα線：在日珥爆發時，Hα吸收線中心可能因色球層的高溫等離子體而出現發射峰，形成反轉。
耀星（如鲸魚座UV型變星）：這類恒星頻繁爆發耀斑，導緻光譜中多條譜線短暫反轉（）。

4.科學意義

反轉譜線是天體物理診斷的重要工具。通過分析其輪廓和強度，可推測天體的磁場強度、大氣湍流速度、能量傳輸機制等。例如，太陽光譜的反轉譜線幫助科學家研究色球-日冕加熱問題。

5.與類似概念的區分

發射線：單純由高溫低密度氣體産生。
吸收線：由低溫高密度氣體遮擋連續譜形成。
反轉譜線：兩者疊加或動态過程導緻的反常現象。

若需進一步了解具體案例或數學模型，建議參考恒星大氣模型或太陽光譜觀測研究文獻。