反μ子素英文解釋翻譯、反μ子素的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 anti muonium
分詞翻譯:
反的英語翻譯:
in reverse; on the contrary; turn over
【醫】 contra-; re-; trans-
子的英語翻譯:
【機】 leaven
素的英語翻譯:
element; native; plain; usually; white
【建】 chart
專業解析
反μ子素(antimuonium) 是粒子物理學中的一種奇異原子(exotic atom),由帶正電的反μ子(antimuon, μ⁺)和帶負電的電子(electron, e⁻)通過電磁相互作用束縛而成。其英文術語 "antimuonium" 直接對應中文名稱,體現了其構成粒子(反μ子)和類原子結構(後綴 "-ium")的特征。
核心特性與定義解析:
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構成粒子:
- 反μ子 (μ⁺): 是μ子(muon)的反粒子。μ子屬于第二代輕子(lepton),質量約為電子的207倍,帶單位正電荷(+1e),自旋為1/2。反μ子壽命極短,約為2.2微秒。
- 電子 (e⁻): 是第一代輕子,帶單位負電荷(-1e),自旋為1/2。
- 反μ子素即由μ⁺和e⁻通過庫侖力結合形成的準穩定束縛态系統,類似于氫原子(質子+電子),但核心粒子替換為重輕子μ⁺。
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命名中的“反”字含義:
- 此處的“反”特指構成原子核心的粒子是正μ子(μ⁺),即普通負μ子(μ⁻)的反粒子。這與“反氫原子”(由反質子和正電子構成)的命名邏輯一緻。反μ子素本身并非其自身(μ⁻e⁺構成的μ子素)的反物質對應物;μ子素(muonium, μ⁺e⁻)的反物質對應物是反μ子素(antimuonium, μ⁺e⁻)。這種命名上的對稱性有時會造成混淆,需注意區分。
-
物理性質與湮滅:
- 反μ子素是電中性的準束縛态。由于其核心粒子μ⁺是不穩定的,會自發衰變(主要衰變為正電子、電子中微子和μ子反中微子:μ⁺ → e⁺ + νₑ + ¯ν_μ),因此反μ子素本身壽命極短,受限于μ⁺的壽命。
- 構成粒子μ⁺和e⁻是互為反粒子的輕子(μ⁻是μ⁺的反粒子,e⁺是e⁻的反粒子)。在标準模型框架下,輕子數守恒定律允許μ⁺和e⁻發生湮滅(annihilation) 過程,轉化為光子或其他粒子對(如e⁺e⁻對)。湮滅反應速率是研究反μ子素物理及其與标準模型或新物理相互作用的關鍵探針。湮滅過程可表示為:
$$
mu^+ + e^- rightarrow gamma gamma quad text{(雙光子湮滅)}
$$
$$
mu^+ + e^- rightarrow e^+ e^- quad text{(正負電子對産生)}
$$
- 其能級結構與氫原子類似,但因約化質量不同(主要取決于較重的μ⁺質量),其超精細結構分裂(hyperfine splitting)等光譜特性與氫原子或μ子素存在顯著差異,是檢驗量子電動力學(QED)理論的重要平台。
權威參考來源:
- 粒子數據組 (Particle Data Group, PDG): PDG發布的《粒子物理學評論》(Review of Particle Physics) 是粒子物理領域最權威的參考手冊,收錄了包括輕子、奇異原子在内的各種粒子和束縛态的詳細性質、實驗數據和理論綜述。關于μ子素和反μ子素的性質、壽命、湮滅截面等關鍵信息可在PDG的相應章節找到。訪問地址: https://pdg.lbl.gov/ (請查閱最新版本的“Leptons”和“Exotic Atoms”章節)。
- 學術文獻與專著: 深入探讨反μ子素形成、湮滅機制、光譜學及其在物理研究中應用的詳細理論推導和實驗方法,需參考粒子物理、原子物理或量子電動力學領域的專業期刊論文(如 Physical Review Letters, Physical Review A/D)及教科書(如《The Physics of Atoms and Quanta》 by H. Haken & H.C. Wolf)。
網絡擴展解釋
反μ子素(anti-muonium)是一種由反μ子(帶正電的μ子反粒子)與電子結合形成的類氫原子結構。以下是其關鍵信息:
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組成與性質
反μ子素的核心粒子是反μ子($mu^+$),其質量約為電子的207倍,但電荷與電子相反(+1e)。它與普通電子($e^-$)通過電磁力結合,形成電中性原子,結構與氫原子類似,但由于μ子質量遠大于電子,其能級和物理性質存在顯著差異。
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化學行為
與氫原子類似,反μ子素可參與化學反應,例如:
- 形成類似氯化氫的化合物(如MuCl,即反μ子素與氯的結合);
- 與金屬反應生成類似鈉氫化物的物質(如NaMu)。
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壽命與應用
反μ子素的壽命極短,僅約2.2微秒,但比電子偶素(由正電子和電子組成)更穩定。科學家通過實驗手段(如将反μ子射入二氧化矽氣凝膠,并用激光剝離電子)可将其“冷卻”為受控光束,用于研究基本粒子相互作用或驗證物理理論。
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與μ子素的區别
μ子素(muonium)通常指μ⁻(帶負電的μ子)與正電子結合的結構,而反μ子素則是其反物質對應物。兩者的電荷組合不同,但化學行為均表現出類似氫的簡化特性。
反μ子素是粒子物理學中用于探索物質-反物質對稱性及基本相互作用的重要研究對象,其短暫存在和高能特性使其在實驗物理領域具有獨特價值。
分類
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