費米黃金定則英文解釋翻譯、費米黃金定則的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Fermic golden rule

分詞翻譯：

費米的英語翻譯：

Fermi
【化】 femtometre (fm); fermi

黃金的英語翻譯：

gold
【經】 gold

定則的英語翻譯：

formula; rule
【化】 rule

專業解析

費米黃金定則（Fermi's Golden Rule）是量子力學中描述量子系統從離散初始态向連續終态躍遷速率的核心公式。以下從漢英詞典角度解釋其詳細含義，并附權威參考：

一、術語定義與物理意義

中文定義
費米黃金定則是計算量子系統在微擾作用下，從特定初态躍遷到連續能級終态的躍遷速率的規則。其核心公式為：

$$ Gamma = frac{2pi}{hbar} left| langle f| hat{H}' | i rangle right| rho(E_f) $$

其中 $Gamma$ 是躍遷速率，$langle f| hat{H}' | i rangle$ 為微擾矩陣元，$rho(E_f)$ 是終态能級密度。
英文定義
Fermi's Golden Rule quantifies the transition rate per unit time from an initial quantum state to a continuum of final states under a weak perturbation. It requires:
- Time-dependent perturbation Hamiltonian $hat{H}'(t)$
- Energy conservation ($E_f approx E_i$).

二、關鍵要素解析

適用條件
- 初态為離散能級（如原子束縛态）
- 終态需是連續能譜（如電離态或固體能帶）
- 微擾強度足夠弱（一階微擾理論成立）.
物理内涵
躍遷速率與兩項成正比：
- 矩陣元平方 $|langle f| hat{H}' | i rangle|$：表征微擾耦合強度
- 态密度 $rho(E_f)$：反映終态能量匹配的量子态數量.

三、典型應用場景

原子物理：計算原子受光場激勵的電離速率（光電效應）
凝聚态物理：半導體中載流子被聲子散射的速率計算
核物理：放射性衰變概率的量子理論描述.

權威參考來源：

《中國大百科全書·物理學卷》"費米黃金定則"詞條（紙質版）
Oxford Reference: Fermi's Golden Rule
Springer教材：Quantum Mechanics: Concepts and Applications (ISBN 978-3-030-57870-1), Chapter 10.4
諾貝爾獎官網：恩裡科·費米學術貢獻簡介

網絡擴展解釋

費米黃金定則（Fermi's Golden Rule）是量子力學中用于計算系統在微擾作用下發生量子态躍遷速率的核心公式。其核心内容可概括如下：

1. 定義與物理意義

費米黃金定則描述了在含時微擾作用下，量子系統從初始态 (|irangle) 躍遷到連續或準連續末态 (|frangle) 的速率。公式表明，躍遷速率與以下因素相關：

矩陣元：微擾哈密頓量 (H') 在初末态間的矩陣元 (|langle f|H'|irangle|)；
态密度：末态能量附近的态密度 (rho(E_f))；
能量守恒：通過狄拉克δ函數 (delta(E_f-E_i)) 體現。

數學表達式為： $$ Gamma_{i to f} = frac{2pi}{hbar} |langle f|H'|irangle| rho(E_f) $$ 其中 (Gamma) 表示躍遷速率，(hbar) 為約化普朗克常數。

2. 推導背景

含時微擾理論：該定則基于一階含時微擾理論，假設微擾隨時間緩慢變化或為常數（如常微擾或單色光電場）。
長時間近似：通過引入無限長時間積分，利用δ函數近似（(delta(E_f - E_i))）處理能量守恒條件。

3. 關鍵應用場景

光緻電離：例如氫原子在電場作用下從基态躍遷到自由電子态（電離過程）。
量子點與散射：在凝聚态物理中用于計算量子點系統中電子躍遷速率。
弱相互作用理論：費米在β衰變理論中應用類似思想，奠定了弱相互作用的基礎。

4. 局限性

一階微擾近似：僅適用于微擾較弱且躍遷概率較低的情況。
長時間假設：嚴格解中存在高頻振蕩項，費米定則是其長時間平均結果。

5. 擴展與修正

高階修正可通過散射矩陣理論（如T矩陣）引入多體效應和非彈性過程，公式修正為： $$ Gamma_{i to f} = 2pi |langle f|T|irangle| rho(E_f) $$ 其中(T)為散射算符。

參考資料

公式推導細節可參考小時百科；
曆史背景與物理意義可查閱β衰變理論相關文獻。