分立本征值英文解釋翻譯、分立本征值的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 discrete eigenvalue
分詞翻譯:
分立的英語翻譯:
schism
本征值的英語翻譯:
【計】 eigenvalue; intrinsic value; proper value
【化】 characteristic value; eigen value; eigenvalue
專業解析
分立本征值(Discrete Eigenvalue)是量子力學中的核心概念,指量子系統哈密頓算符的特定本征值,對應系統中可觀測物理量的分立(非連續)取值。以下是詳細解釋:
一、術語定義與數學表達
- 中文:分立本征值
- 英文:Discrete Eigenvalue
- 數學描述:若哈密頓算符 (hat{H}) 的本征方程滿足:
[
hat{H} psi_n = E_n psi_n
]
其中 (E_n) 為分立本征值,(psi_n) 為對應本征态。分立性體現為 (E_n) 構成離散集合(如 (E_1, E_2, E_3, ldots)),與連續譜形成對比。
二、物理意義與量子特性
-
能量量子化
在束縛态系統(如無限深勢阱、氫原子)中,電子的能量隻能取分立值,例如:
- 一維無限深勢阱:( E_n = frac{n pi hbar}{2m L} ) ((n=1,2,3,ldots))。
- 氫原子能級:( E_n = -frac{13.6 text{ eV}}{n} ) ((n) 為主量子數)。
-
測量結果的确定性
當系統處于本征态 (psi_n) 時,測量能量必定得到 (E_n),體現了量子測量的确定性。
三、典型應用場景
- 原子光譜:原子電子能級躍遷釋放的光子能量 ( Delta E = E_m - E_n ) 為分立值,解釋光譜線分立性。
- 量子諧振子:能量 ( E_n = hbar omega (n + frac{1}{2}) ) 以 (hbar omega) 為最小單位量子化。
- 量子計算:量子比特能級的分立性用于構建量子态操控基礎。
四、權威參考文獻
-
量子力學經典教材
Griffiths, D. J. Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.), Cambridge University Press.
鍊接 (第3章詳述本征值問題)。
-
學術機構定義
NIST(美國國家标準與技術研究院)量子物理術語庫:
"Discrete eigenvalues correspond to bound states in quantum systems."
來源 。
-
中文權威著作
錢伯初, 《量子力學》, 高等教育出版社.
(第4章解析薛定谔方程的分立解)。
網絡擴展解釋
分立本征值(Discrete Eigenvalue)是數學和量子力學中的重要概念,指在特定條件下表現為離散、不連續取值的本征值。以下是詳細解釋:
1.定義與數學基礎
- 本征值(特征值):線上性代數中,指滿足方程 $Axi = lambdaxi$ 的标量 $lambda$,其中 $A$ 是線性變換(如矩陣),$xi$ 是對應的非零本征向量。本征值反映了變換對向量的“縮放比例”。
- 分立性:分立本征值指這些标量取值是離散的、不連續的,通常與連續本征值相對。例如,量子力學中粒子的能量可能隻能取特定的分立值。
2.物理意義
- 量子力學中的應用:在薛定谔方程中,能量算符的本征值對應系統可能的能量值。當粒子處于束縛态(如原子中的電子)時,能量本征值通常為分立值,例如氫原子能級。
- 邊界條件的影響:分立性常由系統的有限邊界條件導緻。例如,一維無限深勢阱中,波函數在邊界處為零,迫使能量隻能取特定分立值。
3.典型例子
- 量子力學中的自旋:電子的自旋角動量在某一方向上的測量結果隻能取 $pmfrac{hbar}{2}$,屬于分立本征值。
- 振動模式:弦的振動頻率或晶格振動的聲子能量也表現為分立值。
4.數學與實驗關系
- 理論預測:分立本征值通過算符的本征方程(如 $Hpsi = Epsi$)計算得出,$E$ 為能量本征值。
- 實驗驗證:這些分立值可通過光譜實驗等觀測到,例如原子光譜的離散譜線。
分立本征值體現了量子系統特有的離散化現象,是微觀粒子狀态量子化的數學表現。其存在性與邊界條件、算符性質密切相關,是理解量子力學中能量、角動量等物理量離散性的關鍵概念。
分類
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