分立能級英文解釋翻譯、分立能級的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 discrete energy level

分詞翻譯：

分立的英語翻譯：

schism

能級的英語翻譯：

【化】 energy level

專業解析

在量子力學中，分立能級（Discrete Energy Levels）指微觀粒子（如原子中的電子）隻能處于特定不連續能量值的狀态，這一概念與經典物理中能量連續變化的特性形成鮮明對比。該術語由"分立"（不連續、離散）和"能級"（能量層級）構成，英文對應詞為"discrete energy levels"或"quantized energy states"。

核心特征包含三方面：

量子化本質：系統能量取值受量子條件限制，例如氫原子電子軌道能量公式： $$ E_n = -frac{13.6}{n} text{ eV} $$ 其中$n$為主量子數，僅能取正整數。
實驗驗證基礎：弗蘭克-赫茲實驗通過電子碰撞原子，觀測到特定能量吸收峰，證實了分立能級的存在。
技術應用：激光器工作原理依賴于粒子數反轉狀态下的能級躍遷，現代半導體量子阱器件設計也基于人工構造的分立能級體系。

該概念的曆史演進可追溯至尼爾斯·玻爾1913年提出的原子模型，後經薛定谔方程嚴格數學描述，成為量子理論基石。美國物理學會線上期刊《Physical Review》多篇論文持續探讨該理論在拓撲絕緣體等新型材料中的延伸應用。

網絡擴展解釋

分立能級是量子力學中的核心概念，指微觀粒子（如原子中的電子）在束縛态下隻能取特定離散能量值的現象。以下是詳細解釋：

1.定義與本質

分立能級源于量子系統的能量量子化特性。當粒子被限制在勢場（如原子核的庫侖勢）中時，其能量隻能取一系列離散值，而非連續變化。這類似于線性代數中矩陣特征值的離散性。例如，原子中的電子軌道對應不同能級，電子隻能在特定能級間躍遷。

2.物理機制

波函數束縛條件：量子力學中，粒子狀态由薛定谔方程描述。在束縛态下，波函數的邊界條件（如趨于零）迫使能量本征值離散化。
光子吸收與發射：電子躍遷時需吸收或發射能量等于能級差的光子，光子能量分立性進一步體現能級的分立特征。

3.經典與量子的對比

經典物理中，能量可連續變化（如衛星軌道調整）。
量子體系中，能量突變式變化（如電子躍遷），類似“橡皮泥瞬間脫離或附着”的比喻。

4.實例與應用

原子光譜：不同元素的光譜線對應電子能級躍遷，驗證能級分立性。
材料科學：能級理論解釋光電材料特性（如半導體能帶結構）。

5.數學表達

薛定谔方程的空間部分解為： $$ hat{H}psi = Epsi $$ 其中哈密頓算符$hat{H}$的本征值$E$即分立能級，需滿足特定邊界條件。

分立能級是量子束縛态下能量離散化的必然結果，通過方程求解和實驗現象（如原子光譜）共同驗證。其存在深刻反映了微觀世界與經典物理的本質差異。