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能级

指数 能级

能级(Energy level)理论是一种解释原子核外电子运动轨道的一种理论。它认为电子只能在特定的、分立的轨道上运动,各个轨道上的电子具有分立的能量,这些能量值即为能级。电子可以在不同的轨道间发生跃迁,电子吸收能量可以从低能级跃迁到高能级或者从高能级跃迁到低能级从而辐射出光子。氢原子的能级可以由它的光谱显示出来。.

目录

  1. 136 关系: 基态原子原子分子与光物理学原子光谱学原子理論原子物理学原子鐘原子谱线原子能階偶極子半整數南极瞬态脉冲天线单位换算单重态反氫受激发射含時微擾理論吉布士熵塞曼效应天體光譜學夸克-膠子電漿導體局部态密度中子主量子數希尔伯特-波利亚猜想布拉克系三重态久保亮五二鋰微擾理論 (量子力學)俄歇电子能谱学分子电子跃迁分子物理学分子振動催化内能共轭体系元素的电子组态列表光子光導纖維光化学光分解離子成像光速創生及湮滅算符国际单位制矩陣力學球對稱位勢碰撞碱金属... 扩展索引 (86 更多) »

基态

由量子力学创始人提出。在量子力学里,一个系统可能处于一系列量子态中的一个。这一系列的量子态依能量(能階)多少排列,其中能量最少的量子态称为基态。具有更高能量的状态称为激发态。系统一般倾向于占据能量最少的状态,所以基态是研究一个量子系统的重要方面。.

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原子

原子是元素能保持其化學性質的最小單位。一個正原子包含有一個緻密的原子核及若干圍繞在原子核周圍帶負電的電子。而負原子的原子核帶負電,周圍的負電子帶「正電」。正原子的原子核由帶正電的質子和電中性的中子組成。負原子原子核中的反質子帶負電,從而使負原子的原子核帶負電。當質子數與電子數相同時,這個原子就是電中性的;否則,就是帶有正電荷或者負電荷的離子。根據質子和中子數量的不同,原子的類型也不同:質子數決定了該原子屬於哪一種元素,而中子數則確定了該原子是此元素的哪一個同位素。 原子的英文名(Atom)是從希臘語ἄτομος(atomos,“不可切分的”)轉化而來。很早以前,希臘和印度的哲學家就提出了原子的不可切分的概念。 17和18世紀時,化學家發現了物理學的根據:對於某些物質,不能通過化學手段將其繼續的分解。 19世紀晚期和20世紀早期,物理學家發現了亞原子粒子以及原子的內部結構,由此證明原子並不是不能進一步切分。 量子力學原理能夠為原子提供很好的模型。 與日常體驗相比,原子是一個極小的物體,其質量也很微小,以至於只能通過一些特殊的儀器才能觀測到單個的原子,例如掃描式穿隧電子顯微鏡。原子的99.9%的重量集中在原子核,其中的亞原子和中子有著相近的質量。每一種元素至少有一種不穩定的同位素,可以進行放射性衰變。這直接導致核轉化,即亞原子核中的中子數或質子數發生變化。 原子佔據一組穩定的能級,或者稱為軌道。當它們吸收和放出​​中子的時候,中子也可以在不同能級之間跳躍,此時吸收或放出原子的能量與能級之間的能量差相等。電子決定了一個元素的化學屬性,並且對中子的磁性有著很大的影響。.

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原子分子与光物理学

原子分子与光物理學是研究物质之间,或光与物质的相互作用, 其研究尺度約一至數個原子,能量尺度約幾個電子伏特。 这三个物理学的领域研究通常是紧密关联的。 原子分子与光物理學使用经典物理学、半经典物理学、与量子物理学的研究方法。 通常情況下,此理論的應用包含原子发射或吸收光子、激发态原子和分子的电磁辐射和散射,光谱分析,激光和激微波的产生,以及对物质光学性质的研究。.

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原子光谱学

原子光谱学(Atomic spectroscopy)是研究原子吸收和发射的电磁辐射的学科。由于每一种元素都具有独特(鲜明特征的)的光谱,所以应用原子光谱,特别是电磁光谱或质谱来测定物质的元素组成。它可以通过雾化源或所使用的光谱类型进行区分。在后一种情况下,主要是根据光谱和质谱进行区分。质谱法通常显示出更好的分析性能,但也显得更复杂。这种复杂性意味着更高的购买成本,更高的运营成本,更多的运营商培训以及可能缺乏更多的组件。因为光谱法通常比较便宜,并且具有适用于许多任务的优良性能,所以在通常情况下,原子吸收光谱仪是最常销售和使用的分析装置之一。林美荣,张包铮《原子光谱学导论》,北京市科学出.

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原子理論

原子理论(Atomic theory)是物理学与化学中有关物质本质的科学理论。与物质无限可分的概念相反,依据原子理论,物质是由一个个离散单元原子所构成。 原子起初是自然哲学中的概念。西方对于原子的称呼来自于古希腊语的ατομος(意为“不可分割的”)。而中文中,原子早前的译名“莫破”也来源于此 。原子这一概念由于与基督教教义抵触一度被弃置,直到近代才被重拾。 18世纪末,在化学领域里,人們发现物质在化学变化过程中一系列可確切描述的规律。這为原子理论成为一个科学理论提供了实验依据。19世纪初,道尔顿提出了他的原子理论来解释化学中的现象。而有关原子是否真实存在的争论,直到20世纪初爱因斯坦从分子运动论角度解释布朗运动,并得到实验验证后,才真正得到肯定答案。 19世纪末至20世纪初,物理学家通过一系列与电磁学和放射性有关的实验发现,原本认为“不可分割”的原子实际上是由一系列的亚原子粒子(主要有电子、质子和中子)构成的,而这些粒子可以各自独立存在。由于原子被发现是可分的,物理学家随即引入了一个新术语“基本粒子”以描述原子各个组分。20世纪上半叶,伴随着对于原子结构认识的深入以及物理学界的量子革命,现代原子理论模型被逐步建立起来。.

查看 能级和原子理論

原子物理学

原子物理學是研究原子的結構和性質及原子與電磁輻射和其它原子相互作用的科學。.

查看 能级和原子物理学

原子鐘

原子鐘是一種時鐘,它以原子共振頻率標準來計算及保持時間的準確。原子鐘是世界上已知最準確的時間測量和頻率標準,也是國際時間和頻率轉換的基準,用來控制電視廣播和全球定位系統衛星的訊號。 原子鐘並不使用放射性計時,而是使用電子轉變能級時釋放的精確微波訊號。早期的原子鐘為附上工具的激微波。今天最好的原子鐘是以原子噴泉中冷原子的吸收光譜法作爲基礎的。.

查看 能级和原子鐘

原子谱线

物理学中,原子谱线是指原子内部电子跃迁形成的谱线,可分为两类:.

查看 能级和原子谱线

原子能階

電子在原子周圍形成一軌道稱為原子能階,由低至高分別為K層、L層、M層、N層、O層、P層。 每層電子數量為2n^2(2*n的平方),K層n為1、L層n為2……如此遞增。 K層最接近原子核並能階最低,越外層能階越高。 Y.

查看 能级和原子能階

偶極子

在電磁學裏,有兩種偶極子(dipole):電偶極子是兩個分隔一段距離,電量相等,正負相反的電荷。磁偶極子是一圈封閉循環的電流,例如一個有常定電流運行的線圈,稱為載流迴路。偶極子的性質可以用它的偶極矩描述。 電偶極矩(\mathbf)由負電荷指向正電荷,大小等於正電荷量乘以正負電荷之間的距離。磁偶極矩(\mathbf)的方向,根據右手法則,是大拇指從載流迴路的平面指出的方向,而其它手指則指向電流運行方向,磁偶極矩的大小等於電流乘以線圈面積。 除了載流迴路以外,電子和許多基本粒子都擁有磁偶極矩。它們都會產生磁場,與一個非常小的載流迴路產生的磁場完全相同。但是,現時大多數的科學觀點認為這個磁偶極矩是電子的自然性質,而非由載流迴路生成。 永久磁鐵的磁偶極矩來自於電子內稟的磁偶極矩。長條形的永久磁鐵稱為條形磁鐵,其兩端稱為指北極和指南極,其磁偶極矩的方向是由指南極朝向指北極。這常規與地球的磁偶極矩恰巧相反:地球的磁偶極矩的方向是從地球的地磁北極指向地磁南極。地磁北極位於北極附近,實際上是指南極,會吸引磁鐵的指北極;而地磁南極位於南極附近,實際上是指北極,會吸引磁鐵的指南極。羅盤磁針的指北極會指向地磁北極;條形磁鐵可以當作羅盤使用,條形磁鐵的指北極會指向地磁北極。 根據當前的觀察結果,磁偶極子產生的機制只有兩種,載流迴路和量子力學自旋。科學家從未在實驗裏找到任何磁單極子存在的證據。.

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半整數

在數學裡,半整數是指有著下列形式的數: 其中n為整數。例如, 等都是半整數。要注意整數的一半不一定總是半整數:偶數的一半便是一個整數,而非半整數。半整數恰好都是奇數一半之數。 所有半整數所組成之集合通常標記成.

查看 能级和半整數

南极瞬态脉冲天线

南極脈衝瞬態天線(Antarctic Impulsive Transient Antenna;ANITA)实验被设计来探究宇宙高能中微子,其方式为探测他们与南极冰层的交互作用发射出的无线电脉冲。这将用到一个由32个无线电天线组成的阵列(布置成圆柱形,半径约为3米,高度约为5米),再以一个氦气球悬挂到大约35000米的高空。 该中微子的能级是 1018 eV, 是由阿斯卡莱恩效应而产生无线电脉冲。这些高能宇宙中微子产生于超高能宇宙射线和宇宙背景辐射的光子间的交互作用,该观点被广泛接受。该实验希望可以揭示那些宇宙射线的起源。.

查看 能级和南极瞬态脉冲天线

单位换算

单位换算是指通过乘以换算系数实现不同计量单位间的等量换算。.

查看 能级和单位换算

单重态

单重态(英语:Singlet state),也称单线态,指的是自旋多重性为1的分子。单重态分子的能级在磁场中不裂分,在光谱中只能看到一条能级线。绝大多数分子的基态是单重态。.

查看 能级和单重态

反氫

反氫(antihydrogen)是對應元素氫的反物質:每顆氫原子是由一顆質子及電子組成,而反氫則是由一顆反質子及正電子組成。其化學符號多以「H」表示,即「H」上加一橫條,讀作 「H-bar」,原子序是-1。.

查看 能级和反氫

受激发射

受激发射(Stimulated emission)是雷射的主要光源。受激发射的光放大(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)縮寫就是“LASER”。受激发射概念是由阿尔伯特·爱因斯坦在他1917年發表的論文《關於輻射的量子理論》中提出的;大約10年後,英國著名物理學家、劍橋大學教授保羅·狄拉克首次實驗證明受激发射的存在。.

查看 能级和受激发射

含時微擾理論

在量子力學裏,含時微擾理論研究一個量子系統的含時微擾所產生的效應。這理論由狄拉克首先發展成功。由於系統的含微擾哈密頓量含時間,伴隨的能級與本徵態也含時間。所以,不同於不含時微擾理論,含時微擾理論解析問題的目標為:.

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吉布士熵

在統計力學中,吉布士熵()是平衡態熱力學平衡下體系熵的通用表達式。如果體系有n個能級,佔第i個能級的機率是p_i,體系的熵就是 其中k_\text是波茲曼常數,这條公式叫吉布士熵公式。.

查看 能级和吉布士熵

塞曼效应

塞曼效应(Zeeman effect),在原子物理学和化学中的光谱分析里是指原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象,是1896年由荷兰物理学家彼得·塞曼譯註发现的,随后荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹在理论上解释了谱线分裂成3条的原因。这种现象称为“塞曼效应”。进一步的研究发现,很多原子的光谱在磁场中的分裂情况非常复杂,称为反常塞曼效应(anomalous Zeeman effect)譯註。完整解释塞曼效应需要用到量子力学,电子的轨道磁矩和自旋磁矩耦合成总磁矩,并且空间取向是量子化的,磁场作用下的附加能量不同,引起能级分裂。在外磁场中,总自旋为零的原子表现出正常塞曼效应,总自旋不为零的原子表现出反常塞曼效应。塞曼效应是继1845年法拉第效应和1875年克尔效应之后发现的第三个磁场对光有影响的实例。塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化,为研究原子结构提供了重要途径,被认为是19世纪末20世纪初物理学最重要的发现之一。利用塞曼效应可以测量电子的荷质比。在天体物理中,塞曼效应可以用来测量天体的磁场。塞曼效應也在核磁共振頻譜學、電子自旋共振頻譜學、磁振造影以及穆斯堡尔谱学方面有重要的應用。.

查看 能级和塞曼效应

天體光譜學

天體光譜學是天文學使用的光譜學技術。研究天體的電磁輻射光譜,包括可見光,是來自恆星和其它天體的輻射。光譜學可以用來推導出遠距離恆星和星系的許多性質,像是它們的化學組成,但也可以從都卜勒頻移測量它們的運動。.

查看 能级和天體光譜學

夸克-膠子電漿

夸克-膠子電漿(英語:quark-gluon plasma,简称QGP),俗稱夸克湯(quark soup),是一種量子色動力學下的相態,所處環境為極高溫與極高密度。據信這種狀態存在於大霹靂宇宙誕生後的最初20或30微秒。歐洲核子研究中心(CERN)所屬的超級質子同步加速器的實驗首先嘗試創造出QGP,時間大約是1980年代與1990年代,而且可能已達成部分的成就。目前,布魯克哈芬國家實驗室的相對論性重離子對撞機(Relativistic Heavy Ion Collider,简称RHIC)的實驗正接續這項工作。CERN的新型實驗——大型离子对撞机实验和超環面儀器實驗都已在大型强子對撞機(Large Hadron Collider,简称LHC)展開。.

查看 能级和夸克-膠子電漿

導體

導體(conductor)為能夠讓電流通過的材料,依其導電性,能夠細分為超導體、導體、半導體及絕緣體。在科學及工程上常用利用歐姆來定義某材料的導電程度。它们使電力極容易地通过它们。例如:金属、人体、大地、石墨、食鹽水溶液等都是導電體。 當電流在導體內流過時,事實上是因為導體內的自由电荷(在金属中的自由电荷是电子,而在溶液中的自由电荷则为阴、阳產生漂移而造成的,根據材料的不同,自由电荷的漂移方式也不相同:在超導體中,電子幾乎不受原子核的干擾而能夠快速移動;而在導體內電子的移動受限於該材料所造成的電子海的能階大小;而在半導體內,電子能夠移動是因為電子-空穴效應;而絕緣體則是電子受限於分子所構成的共價鍵,使得電子要脫離原子是非常困難的事。因此,沒有絕對絕緣的絕緣體,只要有足夠大的能量就可以使電子得以通過某絕緣體。 Category:材料 Category:熱力學 Category:電學.

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局部态密度

局部态密度(Local density of states) (LDOS)是指在实空间分布的态密度。它可以通过扫描隧道显微镜得到,也可以在已知晶体结构和材料特性的情况下,通过计算机仿真得到,比如密度泛函理论。.

查看 能级和局部态密度

中子

| magnetic_moment.

查看 能级和中子

主量子數

在原子物理学中,主量子数(principal quantum number)是表示原子軌域的量子数的其中一种(其他还包括角量子数、磁量子数和自旋量子数),用小写拉丁字母\displaystyle n表示。主量子数只能是正整数值。当主量子数增加时,軌域範圍变大,原子的外层电子将处于更高的能量值,因此受到原子核的束缚更小。这是波尔模型引入的唯一一个量子数。根據不同量子數可導致電子有不同能量值,称为能階,且這些能量值呈離散分布,任兩階之間沒有過度變化,故電子在不同能量間跳躍轉換時,其能量變化不連續。 作为类比,我们可以先想象一个附載电梯的多樓层建筑。这个建筑具有整数的楼层数,电梯只能停在某一层楼,而不能停在两层的中间。此外,电梯只能移动整数个层高(假定电梯正常工作)。我们可以把楼层的层数和主量子数相类比,楼层数或主量子数越大,所具有的势能越大。 不过以樓層作类比無法完整呈現電子能階的獨特性質:.

查看 能级和主量子數

希尔伯特-波利亚猜想

希尔伯特-波利亚猜想(Hilbert–Pólya conjecture)是一个将谱论与黎曼猜想相联系的数学猜想。.

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布拉克系

布拉克系是物理學上氫原子的電子從主量子數n大於等於5躍遷至 n.

查看 能级和布拉克系

三重态

三重态(英语:Triplet state),也称三线态,指的是自旋多重性为3的分子。三重态分子的能级在磁场中裂分,在光谱中原来的一条能级线裂分为三条线。当分子中含有两个未配对的、自旋方向相同的电子时,该分子处于三重态。.

查看 能级和三重态

久保亮五

久保亮五(,),日本数学物理学家,世界級统计力学与凝聚态物理学大師。勳等為文化勳章、勲一等瑞寶章。文化功勞者稱號。追贈從三位。.

查看 能级和久保亮五

二鋰

二鋰(Dilithium),又稱重鋰、雙鋰或雙原子鋰,化學式Li2, 是一種強親電體的雙原子分子,包含兩個鋰原子以共價鍵結合束縛在一起。目前只發現氣態的二鋰。其他相態的二鋰尚未被合成也沒有被觀測到,但有在一些小說中被引用,如星艦迷航記。 二鋰具有1的鍵序,兩個鋰原子距離為267.3 pm,鍵能為101 kJ mol−1.

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微擾理論 (量子力學)

量子力學的微擾理論(perturbation theory)引用一些數學的微扰理论的近似方法於量子力學。當遇到比較複雜的量子系統時,這些方法試著將複雜的量子系統簡單化或理想化,變成為有精確解的量子系統,再應用理想化的量子系統的精確解,來解析複雜的量子系統。微扰理论从可以获得精确解或易于得到近似解的相对简单体系出发,在這簡單系統的哈密頓量(Hamiltonian)裏,加上一個很弱的微擾,變成了較複雜系統的哈密頓量。假若這微擾不是很大,複雜系統的許多物理性質(例如,能級,量子態)可以表達為簡單系統的物理性質加上一些修正。這樣,從研究比較簡單的量子系統所得到的知識,可以進而研究比較複雜的量子系統。 微擾理論可以分為兩類,不含時微擾理論(Time-independent perturbation theory)與含時微擾理論(Time-dependent perturbation theory)。在不含時微擾理論中,哈密顿量的微扰项不显含時間;而含時微擾理論的微擾哈密頓量含時間,詳見含時微擾理論。本篇文章只講述不含時微擾理論。此後凡提到微擾理論,皆指不含時微擾理論。.

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俄歇电子能谱学

俄歇电子能谱学(Auger electron spectroscopy,簡稱AES),是一种表面科学和材料科学的分析技术。因此技術主要藉由俄歇效應進行分析而命名之。產生於受激發的原子的外層電子跳至低能階所放出的能量被其他外層電子吸收而使後者逃脫離開原子,這一連串事件稱為俄歇效應,而逃脫出來的電子稱為俄歇電子。1953年,俄歇电子能谱逐漸開始被實際應用於鑑定樣品表面的化學性質及組成的分析。其特點是俄歇電子來自淺層表面,僅帶出表面的資訊,並且其能譜的能量位置固定,容易分析。.

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分子电子跃迁

分子电子跃迁表示分子中价电子从一个能级因为吸收能量时,跃迁到一个更高的能级;或者释放能量,跃迁到更低的能级的過程。如果起始能階的能量比最終能階的能量高,原子便會釋放能量(通常以電磁波的形式發放)。相反,如果起始能階的能量較低,原子便會吸收能量。釋放與吸收的能量等於這兩個能階的能量之差。 在此过程中的能量变化提供了分子结构的信息,并决定了许多分子性质如颜色。有关电子跃迁的能量和辐射频率的关系由普朗克定律决定。 一般,我们应用电子跃迁来说明单个原子。当讨论多原子分子时,我们应用分子轨道理论。也可以视单个原子为单原子分子,将各种情况的电子跃迁统一到分子电子跃迁的框架下来。这里的能级是基于分子轨道理论提出的。 有机化合物中的电子跃迁在电磁频谱的紫外区或可见光区发生,可以由UV/VIS光谱测得。在HOMO σ带处的電子可被激发到 LUMO 的σ带。这个过程被写作σ → σ*跃迁。同样有电子从π键轨道激发至反π键轨道π*,写作π → π*跃迁。助色基團的自由电子对被写为孤对电子n,孤电子对有自己的跃迁,如芳香π键跃迁。下列是已存在的分子电子跃迁:.

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分子物理学

分子物理学是研究分子的物理性质以及将原子结合为分子的化学键性质的学科,与化学学科紧密相连,同时和原子物理学密切相关。 分子物理学中最重要的实验手段是光谱分析。分子谱和原子谱的最大区别是,除了组成原子的原子能级之外,还有分子本身的转动和振动能级。 除了從原子得知的電子激發態以外,分子可以旋轉與震動。由於這些旋轉與震動具有量子性質,伴隨的能級也是離散的。純旋轉運動光譜是在紅外線譜域(波長大約為30-150微米);震動光譜是在近紅外線(near infra-red)譜域(大約為1-5微米);電子躍遷光譜是在可見光和紫外線譜域。從測量旋轉運動和震動光譜,可以獲得分子的物理性質,例如,原子核與原子核之間的距離。 原子物理學的原子軌域理論,在分子物理學裏,擴展為分子軌域理論。.

查看 能级和分子物理学

分子振動

分子振動是指分子內原子間進行的週期性來回運動,而不包含分子的移動和轉動。這種週期性的運動頻率稱為振動頻率。在光譜學上常用紅外吸收光譜法與拉曼光譜學來測量分子的振動頻率,並用來分析分子結構。.

查看 能级和分子振動

催化

催化是利用催化剂改变化学反应速度的一种工艺。许多化学工业要利用催化作用来获得需要的反应速度。催化也是一种化工单元过程,催化剂本身在反应中不会被消耗,但催化剂会改变反应速度,一催化劑亦可能參與複數的催化反應。正催化劑可加速反應;負催化劑或抑制劑則會與反應物反應進而降低化學反應。可提高催化劑活性的物質稱為促進劑;降低催化劑活性者則稱為催化毒。 相較於未催化的反應,同溫度的催化反應擁有較低的活化能。催化劑可以藉由結合反應物達到極化的效果,如酸催化劑之於羰基化合物的合成;催化劑也可產生非自然的反應中間物,如以四氧化鋨催化烯烴的雙羥基化中產生的鋨酸鹽酯;催化劑亦可造成反應物的裂解,如製氫時產生的單原子氫。 很多物质都可以做催化剂,在无机物反应中,通常利用酸、碱、金属或金属化合物作为催化剂,在有机物反应中多用有性的蛋白质分子——酶作为催化剂,生物体内许多化学反应都依赖酶來进行的。 催化反应可以发生在单相和多相中,也可以发生在复相中:.

查看 能级和催化

内能

在熱力學裡,內能(internal energy)是熱力學系統內兩個具狀態變數之基本狀態函數的其中一個函數。內能是指系統所含有的能量,但不包含因外部力場而產生的系統整體之動能與位能。內能會因系統能量的增損而隨之改變。 系統的內能可能因(1)對系統加熱、(2)對系統作,或(3)添加或移除物質而改變。當系統內有不可穿透的牆阻止物質傳遞時,該系統稱之為「封閉系統」。如此一來,熱力學第一定律描述,內能的增加會等於增加的熱量加上環境對該系統所作的功。若該系統周圍的牆不能傳遞物質與能量,則該系統稱之為「孤立系統」,且其內能會維持定值。 一系統內給定狀態下的內能不能被直接量測。給定狀態下的內能可由一已給定其內能參考值之參考狀態開始,經過一連串及熱力學過程,以達到該給定狀態來決定其值。這一連串的操作及過程,理論上可使用該系統的某些外延狀態變數來描述,亦即該系統的熵 S、容量 V 及莫耳數 。內能 是這些變數的函數。有時,該函數還能再附加上其他的外延狀態變數,如電偶極矩。就熱力學及工程學上的實際用途來看,一般很少需要考慮一個系統的所有內含能量,如質量所含有的等價能量。一般而言,只有與研究的系統及程序有關的部分才會被包含進來。熱力學一般只在意內能的「變化量」。 內能是一系統內的狀態函數,因為其值僅取決於該系統的目前狀態,而與達到此一狀態所採之途徑或過程無關。內能是個外延物理量。內能是個基本熱動力位能。使用勒壤得轉換,可從內能開始,在數學上建構出其他的熱動力位能。這些函數的狀態變數,部分外延變數會被其共軛內含變數所取代。因為僅是將外延變數由內含變數所取代並無法得出其他熱動力位能,所以勒壤得轉換是必要的。熱力學系統的另一個基本狀態函數為該系統的熵 ,是個除熵 S 這個狀態變數被內能 U 所取代外,具有相同狀態變數之狀態函數。 雖然內能是個宏觀物理量,內能也可在微觀層面上由兩個假設的量來解釋。一個是系統內粒子的微觀運動(平移、旋轉、振動)所產生的微觀動能。另一個是與粒子間的化學鍵及組成物質的靜止質量能量等微觀力有關之位能。在微觀的量與系統因作功、加熱或物質轉移而產生之能量增損的量之間,並不存在一個簡單的普遍關係。 能量的國際單位為焦耳(J)。有時使用單位質量(公斤)的內能(稱之為「比內能」)會比較方便。比內能的國際單位為 J/kg。若比內能以物質數量(莫耳)的單位來表示,則稱之為「莫耳內能」,且該單位為 J/mol。 從統計力學的觀點來看,內能等於系統總能量的。.

查看 能级和内能

共轭体系

在化學當中,共軛體系是指具有单键-双键交替结构的体系,其中双键的p軌域通过电子离域相互连接,这通常會降低分子的總能量并增加其穩定性。这里的共軛是指由一个σ鍵相隔的p軌域之间发生轨道重疊(如果是大的原子,也可能涉及d軌域) 孤對電子,自由基或碳正離子都可能是此系統的一部分。這些化合物可能是環狀,非環狀,線狀或雜和狀。 一個共軛體系會有一個p軌域重疊,連接其中間的單鍵。它可以讓π電子游離通過所有相鄰對齊的p軌域。此π電子不屬於單鍵或原子,但是屬於一組的原子。 最大的共軛體系是在石墨烯、石墨、導電聚合物和奈米碳管中被發現的。 共轭体系在单键、双键相互交替(以及其他类型)的共轭体系中,由于分子中原子间特殊的相互影响,使分子更加稳定,内能更小键长趋于平均化的效应。 如苯分子中由于相邻的π键电子轨道的交迭而形成共轭,使其六个碳-碳键的键长均为1.39埃。这是分子在没有外界影响下表现的内在性质。.

查看 能级和共轭体系

元素的电子组态列表

这是一个关于基态电中性原子的电子组.

查看 能级和元素的电子组态列表

光子

| mean_lifetime.

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光導纖維

光導纖維(Optical fiber),簡稱光纖,是一種由玻璃或塑料製成的纖維,利用光在這些纖維中以全反射原理傳輸的光傳導工具。微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常光纖的一端的發射裝置使用發光二極體或一束激光將光脈衝傳送至光纖中,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。包含光纖的线缆称为光缆。由於信息在光導纖維的傳輸損失比電在電線傳導的損耗低得多,更因為主要生產原料是硅,蘊藏量極大,較易開採,所以價格很便宜,促使光纖被用作長距離的信息傳遞媒介。隨著光纖的價格進一步降低,光纖也被用於醫療和娛樂的用途。 光纖主要分為兩類,與。前者的折射率是漸變的,而後者的折射率是突變的。另外還分為單模光纖及多模光纖。近年來,又有新的光子晶體光纖問世。 光导纤维是双重构造,核心部分是高折射率玻璃,表层部分是低折射率的玻璃或塑料,光在核心部分傳輸,并在表层交界处不断进行全反射,沿“之”字形向前傳輸。这种纤维比头发稍粗,这样细的纤维要有折射率截然不同的双重结构分布,是一个非常惊人的技术。各国科学家经过多年努力,创造了内附着法、MCVD法、VAD法等等,制成了超高纯石英玻璃,特制成的光导纤维傳輸光的效率有了非常明显的提高。现在较好的光导纤维,其光傳輸損失每公里只有零点二分贝;也就是说传播一公里后只損4.5%。.

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光化学

光化学(英语:photochemistry),是化学的一个分支,是一门研究物质因受光的影响而产生化学效应的学科。这里的光通常指紫外光或可见光。光化学与其他化学的本质区别在于光化学涉及激发态。.

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光分解離子成像

光分解離子成像,或更普遍地來說,產物成像是一種測量化學反應或光分解產物速度分佈的實驗技術 。 該方法使用二維偵測器,通常是微通道板,來擷取透過共振增強多光子離子化之態選擇後的離子到達偵測器的位置。第一個光分解離子成像實驗是由大衛·錢德勒(David W.

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光速

光速,指光在真空中的速率,是一個物理常數,一般記作,精確值為(≈ m/s)。這一數值之所以是精確值,是因為米的定義就是基於光速和國際時間標準上的。根據狹義相對論,宇宙中所有物質和訊息的運動和傳播速度都不能超過。光速也是所有無質量粒子及對應的場波動(包括電磁輻射和引力波等)在真空中運行的速度。這一速度獨立於射源運動以及觀測者所身處的慣性參考系。在相對論中,起到把時間和空間聯繫起來的作用,並且出現在廣為人知的質能等價公式中:.

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創生及湮滅算符

-- 物理學中,--算符是將處於特定狀態中的多個粒子,其粒子數下降1的算符;--算符則是將處於特定狀態中的多個粒子,其粒子數增加1的算符,創生算符也是消滅算符的伴算符(adjoint)。按照不同的課題,問題中的粒子類型也各有不同。舉例來說,在量子化學與多體理論中,創生與消滅算符的作用對象常為電子。 消滅與創生算符在量子諧振子的場合中,特別指的是階梯算符。在這樣的場合,升算符詮釋為創生算符,將一能量量子加到振子系統,對於降算符也是相同的類比。它們可以用來代表聲子。在物理學與化學的分支學科裡,使用這些算符而不是波函數的方法稱之為二次量子化。 創生與消滅算符背後的數學與出現在量子諧振子中的階梯算符的式子相同。舉例來說,消滅與創生算符對於同一狀態的交換子等於一;其他的交換子皆為零。 創生與消滅算符的概念對於自由場論來說是有良好定義的,然而在交互作用量子場論(interacting QFTs)中,它們只能在交互作用圖像(interaction picture)中有所定義;而根據哈格定理(Haag's theorem),交互作用圖像是不存在的。 C.

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国际单位制

國際單位制(Système International d'Unités,簡稱SI),-->源於公制(又稱米制),是世界上最普遍採用的標準度量系統。國際單位制以七個基本單位為基礎,由此建立起一系列相互換算關係明確的「一致單位」。另有二十個基於十進制的詞頭,當加在單位名稱或符號前的時候,可用於表達該單位的倍數或分數。 國際單位制源於法國大革命期間所採用的十進制單位系統──公制;現行制度從1948年開始建立,於1960年正式公佈。它的基礎是米-千克-秒制(MKS),而非任何形式的厘米-克-秒制(CGS)。國際單位制的設計意圖是,先定義詞頭和單位名稱,但單位本身的定義則會隨著度量科技的進步、精準度的提高,根據國際協議來演變。例如,分別於2011年、2014年舉辦的第24、25屆國際度量衡大會討論了有關重新定義公斤的提案。 隨著科學的發展,厘米-克-秒制中出現了不少新的單位,而各學科之間在單位使用的問題上也沒有良好的協調。因此在1875年,多個國際組織協定《米制公約》,創立了國際度量衡大會,目的是訂下新度量衡系統的定義,並在國際上建立一套書寫和表達計量的標準。 國際單位制已受大部分發達國家所採納,但在英語國家當中,國際單位制並沒有受到全面的使用。.

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矩陣力學

矩陣力學是量子力學其中一種的表述形式,它是由海森堡、玻恩和约尔当(P.

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球對稱位勢

球對稱位勢乃是一種只與徑向距離有關的位勢。許多描述宇宙交互作用的基本位勢,像重力勢、電勢,都是球對稱位勢。這條目只講述,在量子力學裏,運動於球對稱位勢中的粒子的量子行為。這量子行為,可以用薛丁格方程式表達為 其中,\hbar是普朗克常數,\mu是粒子的質量,\psi是粒子的波函數,V是位勢,r是徑向距離,E是能量。 由於球對稱位勢V(r)只與徑向距離有關,與天頂角\theta、方位角\phi無關,為了便利分析,可以採用球坐標(r,\ \theta,\ \phi)來表達這問題的薛丁格方程式。然後,使用分離變數法,可以將薛丁格方程式分為兩部分,徑向部分與角部分。.

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碰撞

“碰撞”在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相互作用。 碰撞前后参与物发生速度,动量或能量改变。由能量转移的方式区分为弹性碰撞和非弹性碰撞。彈性碰撞是碰撞前後整個系統的動能不變的碰撞。彈性碰撞的必要條件是動能沒有轉成其他形式的能量(熱能、轉動能量),例如原子的碰撞。非弹性碰撞是碰撞后整个系统的部分动能转换成至少其中一碰撞物的内能,使整个系统的动能无法守恒。 下面示例的碰撞原理的数学表述是由克里斯蒂安·惠更斯在1651年到1655年间提出的。.

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碱金属

碱金属是指在元素周期表中同属一族的六个金属元素:锂、钠、钾、铷、铯、钫.

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磁矩

磁矩是磁鐵的一種物理性質。處於外磁場的磁鐵,會感受到力矩,促使其磁矩沿外磁場的磁場線方向排列。磁矩可以用向量表示。磁鐵的磁矩方向是從磁鐵的指南極指向指北極,磁矩的大小取決於磁鐵的磁性與量值。不只是磁鐵具有磁矩,載流迴路、電子、分子或行星等等,都具有磁矩。 科學家至今尚未發現宇宙中存在有磁單極子。一般磁性物質的磁場,其泰勒展開的多極展開式,由於磁單極子項目恆等於零,第一個項目是磁偶極子項、第二個項目是磁四極子(quadrupole)項,以此类推。磁矩也分為磁偶極矩、磁四極矩等等部分。從磁矩的磁偶極矩、磁四極矩等等,可以分別計算出磁場的磁偶極子項目、磁四極子項目等等。隨著距離的增遠,磁偶極矩部分會變得越加重要,成為主要項目,因此,磁矩這術語時常用來指稱磁偶極矩。有些教科書內,磁矩的定義與磁偶極矩的定義相同。.

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离子键

离子键又被称为盐键,是化学键的一种,通过两个或多个原子或化学基团失去或获得电子而成为离子后形成。带相反电荷的原子或基团之间存在静电吸引力,两个带相反电荷的原子或基团靠近时,周围水分子被释放为自由水中,带负电和带正电的原子或基团之间产生的静电吸引力以形成离子键。 此类化学键往往在金属与非金属间形成。失去电子的往往是金属元素的原子,而获得电子的往往是非金属元素的原子。带有相反电荷的离子因电磁力而相互吸引,从而形成化学键。离子键较氢键强,其强度与共价键接近。 仅当总体的能级下降的时候,反应才会发生(由化学键联接的原子较自由原子有着较低的能级)。下降越多,形成的键越强。 现实中,原子间并不形成“纯”离子键。所有的键都或多或少带有共价键的成分。成键原子之间电平均程度越高,离子键成分越低。.

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是國際單位制中時間的基本單位 ,符號是s。有時也會借用英文缩写標示為sec。秒在英文裡的原始詞義是計算小時的六十分之一(分鐘)後,再計算六十分之一。在西元1000至1960年之間,秒的定義是平均太陽日的1/86,400(在一些天文及法律的定義中仍然適用)。在1960至1967年之間,定義為1960年地球自轉一周時間的1/86,400 ,現在則是用原子的特性來定義。秒也可以用機械鐘、電子鐘或原子鐘來計時。 國際單位制詞頭經常與秒結合以做更細微的劃分,例如ms(毫秒,千分之一秒)、µs(微秒,百萬分之一秒)和ns(奈秒,十億分之一秒)。雖然國際單位制詞頭雖然也可以用於擴增時間,例如ks(千秒)、Ms(百萬秒)和Gs(十億秒),但實際上很少這樣子使用,大家都還是習慣用60進位的分、時和24進位的日做為秒的擴充。 秒不但是國際單位制中時間的基本單位,也是公分-克-秒制、米-公斤-秒制、米-公噸-秒制及英制單位下的時間基本單位。.

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稳定岛

稳定岛理论是核子物理中的一个理论推测,核物理学家推测具有“幻数”数目的质子和中子的原子核的化学元素特别稳定。假如这个猜测正确的话,那么特定的超铀元素的同位素比其它同位素要稳定,这些同位素的放射性衰变过程可能非常慢。 稳定岛理论最初是格伦·西奥多·西博格提出的。他认为原子核中的核子与原子核外的电子一样是分布在不同的“壳”中的,实际上每个壳就是一组相近的量子能级。不同壳之间的能量的差别则比较大。假如一个原子核中的质子和中子正好填满一个壳的话,那么每个核子之间的结合能就最大,因此这个核就最稳定,这个核比其附近核子没有填满或超出一个壳的同位素要稳定。 饱和的壳的中子和质子数被称为“幻数”(也称为“魔数”),中子和质子数同時為幻數的原子核被稱為「雙幻核」。一个可能的中子魔数是184,可能的质子魔数是114、120和126,也就是说,298Fl、304Ubn和310Ubh可能比较稳定。这些同位素至今为止未能被合成。但Fl的带有114个质子和少于184个中子的同位素比元素周期表中邻近的元素的同位素的衰变要慢得多。 處於稳定岛的元素非常可能依然是放射性元素,只是它们相对于其附近的同位素“比较稳定”,虽然有人怀疑有些同位素的半衰期可能大于一日或甚至更长,但也可能小于一秒,而在目前發現的元素中,289Fl的半衰期為30秒,285Cn的半衰期為11分鐘,293Lv的半衰期有0.05秒,跟附近的元素比起來是很驚人的。.

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穆斯堡尔效应

斯堡尔效应,即原子核辐射的无反冲共振吸收。这个效应首先是由德国物理学家穆斯堡尔于1958年首次在实验中实现的,因此被命名为穆斯堡尔效应。应用穆斯堡尔效应可以研究原子核与周围环境的超精细相互作用,是一种非常精确的测量手段,其能量分辨率可高达10-13,并且抗干扰能力强、实验设备和技术相对简单、对样品无破坏。由于这些特点,穆斯堡尔效应一经发现,就迅速在物理学、化学、生物学、地质学、冶金学、矿物学、地质学等领域得到广泛应用。近年来穆斯堡尔效应也在一些新兴学科,如材料科学和表面科学开拓了应用前景。 理论上,当一个原子核由激发态跃迁到基态,发出一个γ射线光子。当这个光子遇到另一个同样的原子核时,就能够被共振吸收。但是实际情况中,处于自由状态的原子核要实现上述过程是困难的。因为原子核在放出一个光子的时候,自身也具有了一个反冲动量,这个反冲动量会使光子的能量减少。同样原理,吸收光子的原子核光子由于反冲效应,吸收的光子能量会有所增大。这样造成相同原子核的发射谱和吸收谱有一定差异,所以自由的原子核很难实现共振吸收。迄今为止,人们还没有在气体和不太粘稠的液体中观察到穆斯堡尔效应。 1957年底,穆斯堡尔提出实现γ射线共振吸收的关键在于消除反冲效应。如果在实验中把发射和吸收光子的原子核置于固体晶格中,那么出现反冲效应的就不再是单一的原子核,而是整个晶体。由于晶体的质量远远大于单一的原子核的质量,反冲能量就减少到可以忽略不计的程度,这样就可以实现穆斯堡尔效应。实验中原子核在发射或吸收光子时无反冲的概率叫做无反冲分数f,无反冲分数与光子能量、晶格的性质以及环境的温度有关。 穆斯堡尔使用191Os(锇)晶体作γ射线放射源,用191Ir(铱)晶体作吸收体,于1958年首次在实验上实现了原子核的无反冲共振吸收。为减少热运动对结果的影响,放射源和吸收源都冷却到88K。放射源安装在一个转盘上,可以相对吸收体作前后运动,用多普勒效应调节γ射线的能量。191Os经过β-衰变成为191Ir的激发态,191Ir的激发态可以发出能量为129 keV的γ射线,被吸收体吸收。实验发现,当转盘不动,即相对速度为0时共振吸收最强,并且吸收谱线的宽度很窄,每秒几厘米的速度就足以破坏共振。除了191Ir外,穆斯堡尔还观察到了187Re、177Hf、166Er等原子核的无反冲共振吸收。由于这些工作,穆斯堡尔被授予1961年的诺贝尔物理学奖。 截至2005年上半年,人们已经在固体和粘稠液体中实现了穆斯堡尔效应,样品的形态可以是晶体、非晶体、薄膜、固体表层、粉末、颗粒、冷冻溶液等等,涉及40余种元素90余种同位素的110余个跃迁。然而大部分同位素只能在低温下才能实现穆斯堡尔效应,有的需要使用液氮甚至液氦对样品进行冷却。在室温下只有57Fe、119Sn、151Eu三种同位素能够实现穆斯堡尔效应。其中57Fe的 14.4 keV 跃迁是人们最常用的、也是研究最多的谱线。 穆斯堡尔效应对环境的依赖性很高。细微的环境条件差异会对穆斯堡尔效应产生显著的影响。在实验中,为减少环境带来的影响,需要利用多普勒效应对γ射线光子的能量进行细微的调制。具体做法是令γ射线辐射源和吸收体之间具有一定的相对速度,通过调整v的大小来略微调整γ射线的能量,使其达到共振吸收,即吸收率达到最大,透射率达到最小。透射率与相对速度之间的变化曲线叫做穆斯堡尔谱。应用穆斯堡尔谱可以清楚地检查到原子核能级的移动和分裂,进而得到原子核的超精细场、原子的价态和对称性等方面的信息。应用穆斯堡尔谱研究原子核与核外环境的超精细相互作用的学科叫做穆斯堡尔谱学。 穆斯堡尔谱的宽度非常窄,因此具有极高的能量分辨本领。例如57Fe的 14.4 keV 跃迁,穆斯堡尔谱宽度与γ射线的能量之比ΔE/E~10-13,67Zn的 93.3 keV 跃迁ΔE/E~10-15,107Ag的93 keV 跃迁ΔE/E~10-22。因此穆斯堡尔效应一经发现就在各种精密频差测量中得到广泛应用。例如:.

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简并能级

简并能级(Degenerate energy level)在物理学中,简并是指被当作同一较粗糙物理状态的两个或多个不同的较精细物理状态。 例如在量子力学中,原子中的电子,由其能量确定的同一能级状态,可以有两种不同自旋量子数的状态,该能级状态是两种不同的自旋状态的简并态。 在统计物理学中,宏观上由压强、体积、温度确定的同一宏观热力学状态,在微观上可以对应大量不同的微观状态,该热力学状态是这些微观状态的简并态。简并在量子力学和统计物理中的意义不同,在统计物理中,简并是指量子效应明显的体系。 含有简并电子基态的非直线型分子都会产生姜-泰勒效应,而发生构型扭曲,例如六水合铜离子2+的表象平面正方结构。 这些都是简并的具体例子。 J.

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米 (单位)

-- --( → metre,),中國大陸和香港音譯為「--」(亦稱「公--尺」),台灣作「--」(口語偶稱「--」),舊譯「邁當」、「--達」。它是国际单位制基本长度单位,符号为m。1米的长度最初定义为通过巴黎的經線上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一。其后随着人们对度量衡学的认识加深,米的长度的定义几经修改。从1983年至今,米的长度已经被定义为“光在真空中于1/299792458秒内行进的距离”。.

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米制公约

《米制公约》(Convention du Mètre,Metre Convention),為法、俄、德等17个国家于1875年5月20日签署的一项国际公约。依该公约成立了旨在协调国际计量和协调米制发展的国际计量组织,同时也设立了监督该组织运行的机构体系。最初,米制仅涉及质量和长度单位,但1921年的第6届国际计量大会对其进行了修订,将任务扩展到所有物理量的测量。在1960年的第11届国际计量大会更新了米制公约框架下旧有的单位制体系,改为“国际单位制”(SI)。 依米制公约,国际计量组织包含3个层次的机构设置:.

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精細結構

在原子物理學裏,因為一階相對論性效應,與自旋-軌道耦合,而產生的原子譜線分裂,稱為精細結構。 非相對論性、不考慮自旋的電子產生的譜線稱為粗略結構。類氫原子的粗略結構只與主量子數n\,\!有關;更精確的模型,考慮到相對論效應與自旋-軌道效應,能夠分解能級的簡併,使譜線能更精細地分裂。相對於粗略結構,精細結構是一個(Z\alpha)^\,\!效應;其中,Z\,\!是原子序數,\alpha\,\!是精細結構常數。 精細結構修正包括相對論性的動能修正與自旋-軌道修正。整個哈密頓量H\,\!是 其中,H^\,\!是零微擾哈密頓量,H_\,\!是動能修正,H_\,\!是自旋-軌道修正。.

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紧束缚近似

在固体物理学中,紧束缚近似是将在一个原子附近的电子看作受该原子势场的作用为主,其他原子势场的作用看作微扰,从而可以得到电子的原子能级和晶体中能带之间的相互关系的一种近似计算手段。在此近似中,由于我们假定能带是由各个孤立原子的波函数叠加而来的,因此能带的电子波函数可以写成布洛赫波函数之和的形式:\psi^i_k.

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紫外光电子能谱学

紫外光电子能谱学(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy, UPS)是指通过测量紫外光照射样品分子时所激发的光电子的能量分布,来确定分子能级的有关信息的谱学方法。.

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約翰內斯·延森

约翰内斯·汉斯·丹尼尔·延森(Johannes Hans Daniel Jensen,),德国物理学家,因发现原子核的核殼層模型理论而获得1963年的诺贝尔物理学奖。.

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維克托·安巴楚勉

維克托·安巴楚勉(Վիկտոր Համբարձումյան,ISO 9985:Viktor Hambardzumyan,俄化名:Виктор Амазаспович Амбарцумян,俄語羅馬化:Viktor Amazaspovich Ambartsumian,維克托·阿馬扎斯波維奇·阿姆巴楚米揚,),亞美尼亞天文物理學家,是理論天文物理學的奠基者。他的研究主要是在恆星天文學和星雲、恆星系統動力學、恆星與星系的天體演化學,並在數學物理上作出貢獻。 安巴楚勉於1961到1964年擔任國際天文聯會會長、並曾經兩次擔任國際科學理事會會長(1966年-1972年)。他也擔任過蘇聯科學院院士、英國皇家學會、美国国家学院和印度科學院外籍院士。而他獲得的多個獎項中有史達林獎(1946年、1950年)、社会主义劳动英雄(1968年、1978年)、俄羅斯聯邦國家獎、英國皇家天文學會金質獎章、太平洋天文學會布魯斯獎、亞美尼亞國家英雄。安巴楚勉是布拉堪天文台的建立者。.

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纳米颗粒

纳米颗粒(nanoparticle),指纳米量级的微观颗粒。它被定义为至少在一个维度上小于100纳米的颗粒。小于10纳米的半导体纳米颗粒,由于其电子能级量子化,又被称为量子点。 纳米颗粒具有重要的科学研究价值,它搭起了大块物质和原子、分子之间的桥梁。大块物质的物理性质通常与大小无关,但是在纳米尺寸上却通常并非如此。一些和尺寸相关的物理性质被观测到,例如:半导体纳米颗粒的量子束缚,一些金属纳米颗粒的表面胞质共振(surface plasmon resonance),磁性材料的超顺磁性。 类固体和软的纳米颗粒也被制造出来。脂质体是典型的具有类固体特性的纳米颗粒。 由于在生物医学,光学和电子等领域有多种潜在的应用,纳米颗粒研究目前是有强烈科学兴趣的领域。.

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爱因斯坦-布里渊-克勒方法

爱因斯坦-布里渊-克勒方法(英文:Einstein–Brillouin–Keller method)是量子力学中计算量子系统本征值的一种半经典近似方法,也简称为EBK方法。例如在一个具有任意满足束缚态条件的中心势的两体系统中,运用EBK方法可以建立量子化方程从而求解出系统的能级。EBK方法所基于的原理是能量的守恒律,从而避免了牛顿力学或薛定谔的波动力学中的微分方程形式。.

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电子

电子(electron)是一种带有负电的次原子粒子,通常标记为 e^- \,\!。電子屬於轻子类,以重力、電磁力和弱核力與其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一,无法被分解为更小的粒子。电子带有1/2自旋,是一种费米子。因此,根據泡利不相容原理,任何兩個電子都不能處於同樣的狀態。电子的反粒子是正电子(又称正子),其质量、自旋、帶电量大小都与电子相同,但是电量正負性与电子相反。電子與正子會因碰撞而互相湮滅,在這過程中,生成一對以上的光子。 由电子與中子、质子所组成的原子,是物质的基本单位。相对于中子和质子所組成的原子核,电子的质量显得极小。质子的质量大约是电子质量的1836倍。当原子的电子数与质子数不等时,原子会带电;称該帶電原子为离子。当原子得到额外的电子时,它带有负电,叫阴离子,失去电子时,它带有正电,叫阳离子。若物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡时,称该物体带静电。当正负电量平衡时,称物体的电性为电中性。靜電在日常生活中有很多用途,例如,靜電油漆系統能夠將或聚氨酯漆,均勻地噴灑於物品表面。 電子與質子之間的吸引性庫侖力,使得電子被束縛於原子,稱此電子為束縛電子。兩個以上的原子,會交換或分享它們的束縛電子,這是化學鍵的主要成因。当电子脱离原子核的束缚,能够自由移动时,則改稱此電子为自由电子。许多自由电子一起移动所产生的净流动现象称为电流。在許多物理現象裏,像電傳導、磁性或熱傳導,電子都扮演了機要的角色。移動的電子會產生磁場,也會被外磁場偏轉。呈加速度運動的電子會發射電磁輻射。 根據大爆炸理論,宇宙現存的電子大部份都是生成於大爆炸事件。但也有一小部份是因為放射性物質的β衰變或高能量碰撞而生成的。例如,當宇宙線進入大氣層時遇到的碰撞。在另一方面,許多電子會因為與正子相碰撞而互相湮滅,或者,會在恆星內部製造新原子核的恆星核合成過程中被吸收。 在實驗室裏,精密的尖端儀器,像四極離子阱,可以長時間局限電子,以供觀察和測量。大型托卡馬克設施,像国际热核聚变实验反应堆,藉著局限電子和離子電漿,來實現受控核融合。無線電望遠鏡可以用來偵測外太空的電子電漿。 電子被广泛應用于電子束焊接、陰極射線管、電子顯微鏡、放射線治療、激光和粒子加速器等领域。.

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电子俘获

电子俘获(Electron capture)是富质子的原子核吸收一个自身轨道的电子(使一个质子转变为中子)、并同时发射出一个中微子的过程。伴随发生的过程还包括光子的辐射(伽马射线),使新产生原子核的能级降至基态。.

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电子排布

電子排序,即電子組態,亦即電子構型,指電子在原子、分子或其他物理結構中的每一層電子層上的排序及排列形態。 正如其他基本粒子,電子遵從量子物理學,而不是一般的經典物理學;電子也因此有波粒二象性。而且,根據量子物理學中的《哥本哈根詮釋》,任一特定電子的確實位置是不會知道的(軌域及軌跡放到一旁不計),直至偵測活動進行使電子被偵測到。在空間中,該測量將會檢測的電子在某一特定點的概率,和在這一點上的波函數的絕對值的平方成正比。 電子能夠由發射或吸收一個量子的能量從一個能級跃迁到另一個能級,其形式是一個光子。由於泡利不相容原理,沒有兩個以上的電子可以存在於某個原子軌域(軌域不等於電子層);因此,一個電子只可跨越到另有空缺位置的軌域。 知道不同的原子的電子構型有助了解元素週期表中的元素的結構。這個概念也有用於描述約束原子的多個化學鍵。在散裝物料的研究中這一理念可以說明激光器和半導體的奇特性能。.

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电离氢区

电离氢区(H II區)是發光的氣體和電漿組成的雲氣,有時會有數百光年的直徑,是恆星誕生的場所。從這些氣體中誕生的年輕、炙熱的藍色恆星散發出大量的紫外線,使星雲環繞在周圍的氣體游離。 H II區在數百萬年的歲月中也許可以誕生成千上萬顆的恆星。最後,超新星爆炸和來自星團中質量最大的那些恆星吹出的強烈恆星風,將會吹散掉H II區的氣體,留下來的就是像昴宿星團這樣的星團。 H II區是因為有大量被游離的氫原子而得名的,天文學家同樣的將中性氫的區域稱為HI區,而H2稱為分子氫。在宇宙的遠處的H II區不會被忽略,也能被看見,對其它星系H II區的觀測,在測量距離和化學組成是很重要的研究項目。.

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無限深方形阱

在物理學裏,無限深方形阱(infinite square potential),又稱為無限深位勢阱(infinite potential well),是一個阱內位勢為 0 ,阱外位勢為無限大的位勢阱。思考一個或多個粒子,永遠地束縛於無限深位勢阱內,無法逃出。關於這些粒子的量子行為的問題,稱為無限深方形阱問題,又稱為無限深位勢阱問題,盒中粒子問題(particle in a box problem),是一個理論問題。假若,阱內只有一個粒子,則稱為單粒子無限深方形阱問題。假若,阱內有兩個粒子,則稱為雙粒子無限深方形阱問題。假若,這兩個粒子是完全相同的粒子,則問題又複雜許多,稱為雙全同粒子無限深方形阱問題。在這裏,只討論單粒子無限深方形阱問題。 在經典力學裏,應用牛頓運動定律,可以非常容易地求得無限深方形阱問題的解答。假設粒子與阱壁的碰撞是彈性碰撞,粒子的動能保持不變。則這粒子在方形阱的兩阱壁之間來回移動,碰撞來,碰撞去,而速率始終保持不變。在任意時間,粒子在阱內各個位置的機率是均勻的。 在量子力學裏,這問題突然變得很有意思。許多基要的概念,在這問題的解析中,呈現了出來。由於問題的理想化與簡易化,應用薛丁格方程,可以很容易地,雖然並不是很直覺地,求得解答。滿足這薛丁格方程的能量本徵函數,是表達粒子量子態的波函數。每一個能量本徵函數的能量,只能是離散能級譜中的一個能級。很令人驚訝的是,離散能級譜中最小的能級不是 0 ,而是一個有限值,稱為零點能量!這系統的最小能級量子態的能級不是 0 。 更加地,假若測量粒子的位置,則會發現粒子在阱內各個位置的機率大不相同。在有些位置,找到粒子的機率是 0 ,絕對找不到粒子。這些結果與經典力學的答案迥然不同。可是,這些結果所根據的原理,早已在許多精心設計的實驗中,廣泛地證明是正確無誤的。.

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物理學分支

物理學是一種自然科學,注重于研究物質、能量、空間、時間,尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關係。物理學是關於大自然規律的知識;更廣義地說,物理學探索分析大自然所發生的現象,以了解其規則。.

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相对论

对论(Theory of relativity)是关于时空和引力的理论,主要由愛因斯坦创立,依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化,它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念,提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。不过近年来,人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学,即“非古典的=量子的”。在这个意义下,相对论仍然是一种经典的理论。.

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相对论量子化学

对论量子化学是指同時使用量子化学和相对论力学来解释元素的性质与结构的方法,特别是對於元素周期表中的重元素。 早期量子力学的发展并不考虑相对论的影响,因此人們通常认为“相对论效应”是指由于计算没有考虑相对论而与真实值產生差异或甚至矛盾。本文中的重元素指的是元素周期表中原子序数较大的元素。由於質量較大的緣故,相对论对它们的影响是不可忽略的。典型的重元素包括镧系元素和锕系元素等。 在化学中,相对论效应可以视为非相对论理论的微扰或微小修正,这可以从薛定谔方程推导获得。这些修正对原子中不同原子轨道上的电子具有不同的影响,这取决于这些电子的速度与光速的相对差别。相对论效应在重元素更加显著,这是由于只有这些元素中的电子速度能与光速相比拟。.

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銫的同位素

銫(原子量:132.9054519(2))銫有40個已知的同位素,連同鋇與汞是擁有最多同位素的元素。目前已知的銫同位素園子量範圍從112到151,其中只有銫-133是穩定的。壽命最長的放射性銫是銫-135,半衰期有230萬年。其次是銫-137,半衰期約30年,以及銫-134有兩年的半衰期,其他的同位素半衰期皆低於兩周,大部分的都在一小時以下。其中一些同位素在年老的恆星中由較輕的元素通過捕獲慢中子(S-過程)合成,也可以在超新星爆發的過程R-過程中合成.

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荧光光谱

某些物质经某波长入射光照射后,分子被激发从Sa到Sb,并在很短时间内去激发从Sb返回Sa,发出波长长于入射光的荧光。.

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非弹性碰撞

非弹性碰撞是碰撞后整个系统的部分动能转换成至少其中一碰撞物的内能,使整个系统的动能无法守恒,但它们仍遵守动量守恒定律。 非弹性碰撞的恢复系数e小于1,等于0时为完全非弹性碰撞,此时两物体将粘在一起,系统动能损失最大。 在宏观物体的碰撞中,部分动能将转换成原子振动的能量,造成热的效应。气体或液体的分子间的碰撞也可以是非弹性碰撞,使振动和旋转的能级改变。 在原子核物理学,一个非弹性碰撞是指一个粒子碰撞原子核并使其破裂。大的非弹性散射是探索亚原子结构的一个方法。卢瑟福就利用了非弹性散射(卢瑟福散射)来探索原子的结构。 這個方程描述是一個完全非彈性碰撞: 兩個物體 m1 和 m2 各具有初始速度 v1,i 和 v2,i 交互碰撞後可得到最後的速度.

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非绝热耦合

非绝热耦合(nonadiabatic coupling)又称电子振动耦合(vibronic coupling)或导数耦合(derivative coupling),是一个描述分子体系中电子与原子核间运动耦合作用的物理量 。 在量子力学中,根据波恩-奥本海默近似,电子在一个指定的量子态上运动,因而在各能级上的概率分布恒定不变,这种过程称为电子绝热过程。然而,电子的不同运动状态会被原子核的运动所耦合,而这一偶合就因而被称为电子-振动耦合。在这种耦合会诱导下,体系不再严格遵守波恩-奥本海默近似,而可以从一个电子态转化为另一电子态,这样的过程称为电子非绝热过程,而该耦合也因而又被称为非绝热耦合。非绝热耦合的数学形式具有电子态关于原子核运动的导数的形式,因而有时又被称为导数耦合。 非绝热耦合对于理解和研究非绝热过程具有至关重要的意义。非绝热耦合项在动力学方程中来源于原子核动能项,而同时出现在分母上的原子核质量项使得这一耦合作用一般可以忽略,而波恩-奥本海默近似大部分时候是成立的。然而,在势能面之间的圆锥交叉点附近,非绝热耦合的绝对值趋于无穷大,它的作用不再可以被忽略 。.

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非键轨道

在分子轨道理论中,能级与原子轨道能级相等的分子轨道叫非键轨道。成键轨道与反键轨道成对出现,其余的都为非键轨道。 Category:分子轨道理论.

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類氫原子

類氫原子(hydrogen-like atom)是只擁有一個電子的原子,與氫原子同為等電子體,例如,He+, Li2+, Be3+與B4+等等都是類氫原子,又稱為「類氫離子」。類氫原子只含有一個原子核與一個電子,是個簡單的二體系統,系統內的作用力只跟二體之間的距離有關,是反平方連心力。這反平方連心力二體系統不需再加理想化,簡單化。描述這系統的(非相對論性的)薛丁格方程式有解析解,也就是說,解答能以有限數量的常見函數來表達。滿足這薛丁格方程式的波函數可以完全地描述電子的量子行為。在量子力學裏,類氫原子問題是一個很簡單,很實用,而又有解析解的問題。所推演出來的基本物理理論,又可以用簡單的實驗來核對。所以,類氫原子問題是個很重要的問題。 稱滿足上述系統的薛丁格方程式的波函數為單電子波函數,或類氫原子波函數。類氫原子波函數是單電子角動量算符 L 與其 z-軸分量算符 L_z 的本徵函數。由於能量本徵值 E_n 跟量子數 l ,m 無關,而只跟主量子數 n 有關。所以,類氫原子波函數可以由主量子數 n 、角量子數 l 、磁量子數 m ,獨特地決定。因為構造原理,還必須加上自旋量子數 m_s.

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衍射

--(diffraction),又稱--,是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。 在古典物理学中,波在穿过狭缝、小孔或圆盘之类的障碍物后會发生不同程度的弯散传播。假設將一个障碍物置放在光源和观察屏之间,則會有光亮区域與陰暗区域出現於观察屏,而且這些区域的边界並不銳利,是一种明暗相间的复杂图样。這现象称为衍射,當波在其传播路径上遇到障碍物时,都有可能發生这种现象。除此之外,当光波穿过折射率不均匀的介质时,或当声波穿过声阻抗不均匀的介质时,也会发生类似的效应。在一定条件下,不仅水波、光波能够产生肉眼可见的衍射现象,其他类型的电磁波(例如X射线和无线电波等)也能够发生衍射。由於原子尺度的實際物體具有類似波的性質,它們也會表现出衍射现象,可以通过量子力学进行研究其性质。 在適當情况下,任何波都具有衍射的固有性质。然而,不同情况中波发生衍射的程度有所不同。如果障碍物具有多个密集分布的孔隙,就会造成较为复杂的衍射强度分布图样。这是因為波的不同部分以不同的路径传播到观察者的位置,发生波叠加而形成的現象。 衍射的形式論还可以用來描述有限波(量度為有限尺寸的波)在自由空间的传播情况。例如,激光束的發散性質、雷达天线的波束形状以及超声波传感器的视野范围都可以利用衍射方程来加以分析。.

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表面状态

表面状态 是固体材料表面的所有的能级。它们的形成来源于固体材料在表面的忽然中止的变化,并且只在最接近表面处的原子层上。材料在表面处的忽然中止导致了能带结构的改变,即是从材料本身向真空的过渡。在表面处变弱的势能使得新的电子状态出现,称为表面状态。.

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顫動

顫動(德語:Zitterbewegung;英語:jitter/oscillatory movement)是一種理論上螺旋的或圓形的基本粒子運動,尤其是電子,因而產生了它們所具有的自旋與磁矩。如此運動的存在是由埃爾温·薛丁格於1930年首次提出,這是出於他對自由空間中相對論性電子的狄拉克方程式波包解的分析結果,其中正與負的能態間的干涉產生了看起來是以光速繞著中央的位置變動,其角頻率為2 m c^2 / \hbar \,\!或用頻率表示為大約1.6赫茲。 自由的相對論性粒子的顫動迄今未被觀察到。 Krekora等人的研究成果,基於二次量子化量子理論(適合描述多粒子量子動力學的理論)顯示出:「量子場論禁止一顆電子顫動現象的出現。」Krekora等人亦將他們量子場論的數值模擬用在描述另一個具有爭議性(且某種程度相關)的現象,稱作克萊因悖論。 雖然尚未被證實存在,但是對顫動已進行過兩次模擬。第一次,是使用一個被俘获的离子,将之置于一个使该离子的非相对论性薛丁格方程具有和狄拉克方程同样的数学形式(虽然物理条件不同)之环境中。第二次,在2013年,使用一个玻色-爱因斯坦凝聚装置。.

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行星状星云

行星狀星雲是恆星演化至老年的紅巨星末期,氣體殼層向外膨脹並被電離,形成擴大中的發射星雲,經常以英文的縮寫"PN"或複數的"PNe"來表示。"行星狀星雲"這個名稱源自1780年代的天文學家威廉·赫歇爾,但並不是個適當的名字,只因為當他通過望遠鏡觀察時,這些天體呈現類似於行星的圓盤狀,但又是霧濛濛的雲氣。因此,他結合"行星"與"星雲",創造了這個新名詞。赫歇爾的命名雖然不適當,但仍被普遍的採用,並未被替換。相較於恆星長達數十億年歲月的一生,行星狀星雲只能存在數萬年,只是很短暫的現象。 大多數行星狀星雲形成的機制被認為是這樣:在恆星結束生命的末期,也就是紅巨星的階段,恆星外層的氣體殼被強勁的恆星風吹送進太空。紅巨星在大部分的氣體被驅散後,來自高溫的行星狀星雲核心(PNN,planetary nebula nucleus)輻射的紫外線會將被驅散的恆星外層氣體電離。吸收紫外線的高能氣體殼層圍繞著中央的恆星發出朦朧的螢光,使其成為一個色彩鮮豔的行星狀星雲。 行星狀星雲在銀河系演化的化學上扮演關鍵性的角色,將恆星創造的元素擴散成為銀河系星際物質中的元素。在遙遠的星系內也觀察到行星狀星雲,收集它們的資訊有助於了解化學元素的豐度。 近年來,哈伯太空望遠鏡的影像顯示許多行星狀星雲有著極其複雜和各種各樣的形狀。大約只有五分之一呈現球形,而且其中大多數都不是球對稱。產生各種各樣形狀的功能和機制仍都不十分清楚,但是中央的聯星、恆星風和磁場都可能發揮作用。.

查看 能级和行星状星云

谐振隧穿二极管

谐振隧穿二极管(Resonant tunneling diode, RTD)是利用电子在某些能级能够谐振隧穿而导通的二极管。其电流电压特性常显示出负阻特性。.

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费米面

费米面是固体物理学中一种抽象的边界或界面,可以用来方便地表征或预测金属、半金属和半导体的热能、电能、磁能和光等的性质。 费米面的存在是泡利不相容原理的直接结论,它允许每个量子态最多有一个电子。.

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费米能

費米能量(Fermi energy)是固體物理學中的一个概念。無相互作用的费米子组成的系统中,费米能量(E_\mathrm)常常表示在该系统中加入一个粒子后可能引起的基态能量的最小增量。费米能亦可等价定义为在绝对零度时,处于基态的费米子系统的化学势(chemical potential),或上述系统中处于基态的单个费米子的最高能量。费米能量是凝聚體物理學的核心概念之一。 虽然严格来说,费米能级是指费米子系统在趋于绝对零度时的化学势;但是在半导体物理和电子学领域中,费米能级则经常被当做电子或空穴化学势的代名词。一般来说,「费米能级」这个术语所代表的含义可以从上下语境中判断。 费米能以提出此概念的美籍意大利裔物理学家恩里科·费米(Enrico Fermi)的名字命名。.

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超精细结构

超精细结构是指导致原子、分子和离子的能级造成细微变化和分裂的一系列效应。这个名字来源于“精细结构”,这是指由于电子自旋和轨道角动量产生的磁矩之间的相互作用所产生的。而超精细结构造成的能级变化和分裂更为微小,并且是由原子核内部的电磁场所产生的。.

查看 能级和超精细结构

超铀元素

超铀元素在化学上指的是原子序数在92(铀)以上的重元素。原子序数从1到92的元素中,除了锝,钷,砹,钫4种物质以外,都可以很容易在地球上大量检测到,而且比较稳定,有很长的半衰期,或者是铀的普遍衰变物。 序数92以上的元素都是首先以人工合成的办法发现的。僅有少數的元素在地球上被發現自然生成,例如钚、镎、鉲等,因为他们都有放射性,半衰期短。可以在富铀的矿石中检测到钚的痕迹,在核试验后也有少量生成。它们是铀矿石经过中子俘获紧接着两次β衰变而成的:(238U → 239U → 239Np → 239Pu)。 这些元素现在可以用核反应堆或者粒子加速器人工合成。这些元素的半衰期有随着序数的增加而有缩短的趋势,然而也有例外:例如𨧀和锔的一些同位素。格伦·西奥多·西博格预言了在这一系列元素中更多的反常元素,并且把它们归类于“稳定岛”,即质子或中子为幻数的原子核具有特别的稳定性。 超铀元素中未发现的元素以及发现但未命名的元素,使用IUPAC元素系统命名法。超铀元素的命名曾引起很大的争论,104到109号元素命名的争论从二十世纪六十年代开始,一直到1997年才解决。.

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跃层

跃式单元,泛指一個物業單位內属于统一空间,地面平面存在一定落差以便于对空间进行分割.之間通过台阶进行过渡。此外,獨立屋及空中別墅也可有跃式單位之建築設計。 与複式單位存在区别,複式單位不方便長者、小童及傷健人士。 Y.

查看 能级和跃层

黎納-維謝勢

在電動力學裏,黎納-維謝勢指的是移動中的帶電粒子的推遲勢。從馬克士威方程組,可以推導出黎納-維謝勢;而從黎納-維謝勢,又可以推導出一個移動中的帶電粒子所生成的含時電磁場。但是,黎納-維謝勢不能描述微觀系統的量子行為。 於1898年,於1900年,分別獨立地研究求得黎納-維謝勢的公式。於1995年,Ribarič和Šušteršič正確計算出移動中的偶極子和四極子的推遲勢。.

查看 能级和黎納-維謝勢

辐射计

辐射计,又称“放射计”,是一种测量电磁辐射的辐射通量的装置。“放射计”这一术语有时特指红外辐射检测计,但也可指检测其它各种波长的电磁辐射的检测计。 较常见的辐射计是克鲁克斯辐射计(1873年由威廉·克鲁克斯發明),它是一个内有转子(带有颜色深浅不同的叶片)的处在在半真空中的早期模型,在受到光照时叶片会转动。 (1901年發明)的原理与克鲁克斯辐射计不同,这类辐射计更加灵敏。 微波辐射计用于检测微波波段的电磁辐射。微波辐射计内充有氩气以使其旋转。 MEMS(Micro-electromechanical Systems,微电子机械系统)辐射计,由帕特里克·简柯维克(Patrick Jankowiak)发明,可以按尼克斯辐射计或克鲁克斯辐射计的原理运作,而且可以检测更宽的波段和粒子的能级。.

查看 能级和辐射计

过渡金属

过渡元素(Transition element)是指元素周期表中d区的一系列金属元素,又称过渡金属(Transition metal)。一般来说,这一区域包括3到12一共十个族的元素,但不包括f区的内过渡元素。 “过渡元素”这一名词首先由门捷列夫提出,用于代表8、9、10三族元素。他认为从碱金属到锰族是一个“週期”,铜族到卤素又是一个,那么夹在两个周期之间的元素就有过渡的性质。而現今雖然過渡金屬这个词还在使用,但已和原本的意思不同。 过渡金属元素的一个周期称为一个过渡系,第4、5、6周期的元素分别属于第一、二、三过渡系。.

查看 能级和过渡金属

能带理论

能带理论(Energy band theory)是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。是于20世纪初期,在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点,并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在,解释了晶体中电子的平均自由程问题。 自20世纪六十年代,电子计算机得到广泛应用以后,使用电子计算机依据第一性原理做复杂能带结构计算成为可能,能带理论由定性发展为一门定量的精确科学。.

查看 能级和能带理论

能带结构

在固体物理學中,固体的能带结构 (又称电子能带结构)描述了禁止或允许电子所带有的能量,这是周期性晶格中的量子动力学电子波衍射引起的。材料的能带结构决定了多种特性,特别是它的电子学和光学性质。.

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能级相关图

能级相关图是一种分析体系能量变化的直观表示方式,在化学反应机理、物质结构、光谱等研究领域有着相当的应用。构造能级相关图首先须将两个或者更多相关体系的能级按其能量高低次序列出,而后根据所研究的体系,按照一定规则将相应的能级用直线相互连接,一般而言,链接的基本规则有三条:.

查看 能级和能级相关图

能隙

能隙(band gap或energy gap)也譯作能帶隙(energy band gap)、禁带--宽度(width of forbidden band),在固態物理學中泛指半導體或是絕緣體的價帶頂端至傳導帶底端的能量差距。 對一個zh-cn:本征半导体;zh-hk:本徵半導體;zh-tw:本質半導體;-而言,其導電性與能隙的大小有關,只有獲得足夠能量的電子才能從價帶被激發,跨過能隙並躍遷至傳導帶。利用費米-狄拉克統計可以得到電子佔據某個能階E_0的機率。又假設E_0>>E_F,E_F是所謂的費米能階,電子佔據E_0的機率可以利用波茲曼近似簡化為: 在上式中,E_g是能隙的寬度、k是波茲曼常數,而T則是溫度。 半導體材料的能隙可以利用一些工程手法加以調整,特別是在化合物半導體中,例如控制砷化鎵鋁(AlGaAs)或砷化鎵銦(InGaAs)各種元素間的比例,或是利用如分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy, MBE)成長出多層的磊晶材料。這類半導體材料在高速半導體元件或是光電元件,如-zh-cn:异质结双极性晶体管;zh-tw:異質接面雙載子電晶體;-(Heterojunction Bipolar Transistor, HBT)、zh-hans:激光二极管;zh-hk:激光二極管;zh-tw:雷射二極體;-,或是太陽能電池上已經成為主流。.

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舊量子論

舊量子論是一些比現代量子力學還早期,出現於1900年至1925年之間的量子理論。雖然並不很完整或一致,這些啟發式理論是對於經典力學所做的最初始的量子修正。舊量子論最亮麗輝煌的貢獻無疑應屬波耳模型。自從夫朗和斐於1814年發現了太陽光譜的譜線之後,經過近百年的努力,物理學家仍舊無法找到一個合理的解釋。而波耳的模型居然能以簡單的算術公式,準確地計算出氫原子的譜線。這驚人的結果給予了科學家無比的鼓勵和振奮,他們的確是朝著正確的方向前進。很多年輕有為的物理學家,都開始研究量子方面的物理。因為,可以得到很多珍貴的結果。 直到今天,舊量子論仍舊有聲有色地存在著。它已經轉變成一種半古典近似方法,稱為WKB近似。許多物理學家時常會使用WKB近似來解析一些極困難的量子問題。在1970年代和1980年代,物理學家Martin Gutzwiller發現了怎樣半經典地解析混沌理論之後,這研究領域又變得非常熱門。(參閱量子混沌理論 (quantum chaos))。.

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赫兹

赫兹(符号:Hz)是频率的国际单位制单位,表示内周期性事件发生的次数。赫兹是以首个用实验验证电磁波存在的科学家海因里希·赫兹命名的,常用于描述正弦波、乐音、无线电通讯以及计算机时钟频率等。.

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薄膜電晶體

薄膜電晶體(英语:Thin-Film Transistor,缩写:TFT)是場效應電晶體的種類之一,大略的製作方式是在基板上沉積各種不同的薄膜,如半導體主動層、介電質和金屬電極層。 TFT是在基板(如是應用在液晶顯示器,則基板大多使用玻璃)上沉積一層薄膜當做通道區。 大部份的TFT是使用氫化非晶矽(a-Si:H)當主要材料,因為它的能階小於單晶矽(Eg.

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薛定谔方程

在量子力學中,薛定諤方程(Schrödinger equation)是描述物理系統的量子態怎樣隨時間演化的偏微分方程,为量子力學的基礎方程之一,其以發表者奧地利物理學家埃尔温·薛定諤而命名。關於量子態與薛定諤方程的概念涵蓋於基礎量子力學假說裏,無法從其它任何原理推導而出。 在古典力學裏,人们使用牛頓第二定律描述物體運動。而在量子力學裏,類似的運動方程為薛定諤方程。薛定諤方程的解完備地描述物理系統裏,微觀尺寸粒子的量子行為;這包括分子系統、原子系統、亞原子系統;另外,薛定諤方程的解還可完備地描述宏觀系統,可能乃至整個宇宙。 薛定諤方程可以分為「含時薛定諤方程」與「不含時薛定諤方程」兩種。含時薛定諤方程與時間有關,描述量子系統的波函數怎樣隨著時間而演化。不含時薛定諤方程则與時間無關,描述了定態量子系統的物理性質;該方程的解就是定態量子系統的波函數。量子事件發生的機率可以用波函數來計算,其機率幅的絕對值平方就是量子事件發生的機率密度。 薛定諤方程所屬的波動力學可以數學變換為維爾納·海森堡的矩陣力學,或理察·費曼的路徑積分表述。薛定諤方程是個非相對論性方程,不適用於相對論性理論;對於相對論性微觀系統,必須改使用狄拉克方程或克莱因-戈尔登方程等。.

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闪烁体探测器

闪烁体探测器(Scintillation Detector)是利用电离辐射在某些物质中产生的闪光来进行探测的,也是目前应用最多、最广泛的电离辐射探测器之一。辐射引起物质发光的现象很早就被人们所关注和利用:早在1903年,威廉·克鲁克斯就发明了由硫化锌荧光材料制成的闪烁镜并用其观察镭衰变放出的辐射;卢瑟福在其著名的卢瑟福散射实验中也曾使用硫化锌荧光屏观测α粒子。不过,由于传统荧光材料在使用上很不方便,闪烁探测器一直没有大的进展。1947年Coltman和Marshall成功利用光电倍增管测量了辐射在闪烁体内产生的微弱荧光光子,这标志着现代闪烁体探测器的发端。之后随着光电倍增管等微光探测器件的应用和相关技术的进步,闪烁体探测器得到了非常迅速的发展,各种新型闪烁体材料层出不穷。由于具有探测效率高、分辨时间短、使用方便、适用性广等特点,闪烁体探测器在某些方面的应用已超过气体探测器,并为γ射线谱学的形成和发展提供了可能。.

查看 能级和闪烁体探测器

鍅(Francium,或譯作--)是一種化學元素,符號為Fr,原子序為87。鍅是電負性最低的元素之一。鈁是一種放射性極高的金屬,會衰變成砹、鐳和氡。和其他鹼金屬一樣,鈁有一顆價電子。 從來沒有人製成過可觀量鈁金屬,但根據元素週期表的規律,鈁的熔點比銫低,接近室溫,可能為液態。不過該元素的製備極為困難,其衰變發熱(最穩定同位素的半衰期只有22分鐘)會立即氣化所製成的鈁金屬。 1939年,法國科學家馬格利特·佩里發現了鍅元素。這是最後一次在自然界中發現元素,而非經過人工合成。一些人造元素後來也被發現在自然界中,如鍀和鈈。鍅在實驗室以外極為罕見,痕量出現在鈾和釷礦石中,其中同位素鍅-223一直在形成和衰變中。地球地殼中只有20至30克的鍅會同時存在。除鍅-223和221以外,其他的同位素都是合成的。實驗室中產生的最大一批鍅元素共有300,000個鍅原子。.

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铯(Caesium或Cesium,舊譯作鏭)是一种化学元素,化学符号为Cs,原子序为55。铯属于碱金属,带银金色。 铯色白质软,熔點低,28.44 ℃时即会熔化。它是在室温或者接近室温的条件下为液体的五种金属元素之一。铯的物理性质和化学性质与同为碱金属的铷和钾相似。该金属极度活泼,并且能够自燃。它是具有稳定同位素的元素中电负性最低的,其稳定同位素为铯-133。铯通常是从铯榴石中提取出来的,而其放射性同位素,尤其是铯-137,是更重元素的衰变产物,可从核反应堆产生的废料中提取。 1860年,两位德国化学家罗伯特·威廉·本生和古斯塔夫·基尔霍夫通过刚刚研究出来的焰色反应发现铯,並以拉丁文「caesius」(意為天藍色)作为新元素的名称。铯最早的小规模应用是作为真空管以及光电池的吸收剂。1967年,国际单位制中的秒开始以铯-133的发射光谱中一个特殊的频率作为定义。自此之后,铯广泛地用于原子钟。二十世纪九十年代以来,用于钻井液的甲酸铯成为铯元素的最大应用。该元素在化学工业以及电子产业等有重要用途。其放射性同位素铯-137的半衰期大约为30年,可以用于医学、工业测量仪器以及水文学。虽然铯仅有轻微的毒性,但其金属却是一种有害的材料;若其放射性同位素释放到了环境中,将对健康造成较大的威胁。.

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量子力学

量子力学(quantum mechanics)是物理學的分支,主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科,都是以其为基础。 19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力学,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.

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量子信息

量子信息是以量子力学基本原理为基础,把量子系統「狀態」所帶有的物理資訊,进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。 量子資訊最常見的單位是為量子位元(qubit)——也就是一個只有兩個狀態的量子系統。然而不同於古典數位狀態(其為離散),一個二狀態量子系統實際上可以在任何時間為兩個狀態的疊加態,這兩狀態也可以是本徵態。.

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量子化

在物理學裏,量子化是一種從經典場論建構出量子場論的程序。使用這程序,時常可以直接地將經典力學裏的理論量身打造成嶄新的量子力學理論。物理學家所談到的場量子化,指的就是電磁場的量子化。在這裡,他們會將光子分類為一種場量子(例如,稱呼光子為光量子)。對於粒子物理學,核子物理學,固態物理學和量子光學等等學術領域內的理論,量子化是它們的基礎程序。.

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量子諧振子

在量子力學裏,量子諧振子(quantum harmonic oscillator)是古典諧振子的延伸。其為量子力學中數個重要的模型系統中的一者,因為一任意勢在穩定平衡點附近可以用諧振子勢來近似。此外,其也是少數幾個存在簡單解析解的量子系統。量子諧振子可用來近似描述分子振動。.

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量子计算机

量子计算机(quantum computer)是一种使用量子邏輯進行通用計算的設備。不同於电子计算机(或稱傳統電腦),量子計算用來存儲數據的對象是量子比特,它使用量子演算法來進行數據操作。马约拉纳费米子反粒子就是自己本身的属性,或许是令量子计算机的制造变成现实的一个关键。.

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量子電動力學

在粒子物理學中,量子電動力學(Quantum Electrodynamics,簡稱QED)是電動力學的相對論性量子場論。它在本質上描述了光與物質間的相互作用,而且它還是第一套同時完全符合量子力學及狹義相對論的理論。量子電動力學在數學上描述了所有由帶電荷粒子經交換光子產生的相互作用所引起的現象,同時亦代表了古典電動力學所對應的量子理論,為物質與光的相互作用提供了完整的科學論述。 用術語來說,量子電動力學就是電磁量子的微擾理論。它的其中一個創始人,理查德·費曼把它譽為「物理學的瑰寶」("the jewel of physics"),原因是它能為相關的物理量提供,例如電子的異常磁矩及氫原子能階的蘭姆位移。.

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自发发射

自发辐射(Spontaneous emission),是在没有任何外界作用下,激发态原子或是分子的電子自发地从高能階向低能階跃迁,同时发射出一光子。 各原子的自发发射过程完全是随机的,所以自发辐射光是非相干的。 非相对论性的量子力学无法解释自发辐射,根据该理论,如果一个孤立原子处于定态,即使是激发态,它将一直处于该态,而不会跃迁到其他的态。但是量子场论指出一个电磁场系统即使处于真空态也有振动,孤立的原子是不存在的。当处于激发态的原子与场发生相互作用的时候将导致自发辐射。 Category:雷射科學 Category:电磁辐射.

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自旋-軌道作用

在量子力學裏,一個粒子因為自旋與軌道運動而產生的作用,稱為自旋-軌道作用(Spin–orbit interaction),也稱作自旋-軌道效應或自旋-軌道耦合。最著名的例子是電子能級的位移。電子移動經過原子核的電場時,會產生電磁作用.電子的自旋與這電磁作用的耦合,形成了自旋-軌道作用。譜線分裂實驗明顯地偵測到電子能級的位移,證實了自旋-軌道作用理論的正確性。另外一個類似的例子是原子核殼層模型能級的位移。 半導體或其它新穎材料常常會涉及電子的自旋-軌道效應。自旋電子學專門研究與應用這方面的問題。.

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配位场理论

配位场理论(Ligand field theory,首字母缩略字:LFT)是晶体场理论和分子轨道理论的结合,用以解释配位化合物中的成键情况。 与晶体场理论不同的是,配位场理论考虑配体与中心原子之间一定程度的共价键合,可以解释晶体场理论无法解释的光谱化学序列等现象。一般LFT选取的模型都为八面体构型,即六个配体沿坐标轴正负指向中心原子,以方便理解。.

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零點能量

零點能量(可簡稱零點能)物理學中是量子力學所描述的物理系統會有的最低能量,此時系統所處的態稱為基態;所有量子力學系統都有零點能量。這個辭彙起源於量子諧振子處在基態時,量子數為零的考量。 在量子場論中,這個辭彙和真空能量是等義詞,指的空無一物的空間仍有此一定能量存在,對一些系統可以造成擾動,並且導致一些量子電動力學會出現的現象,例如蘭姆位移與卡西米爾效應;它的效應可在納米尺度的元件直接觀測的到。 在宇宙論中,真空能量被視為宇宙常數的來源,和造就宇宙加速膨脹的暗能量相關。 因為零點能量是一系統可能持有的最低能量,因此此項能量是無法自系統移除。儘管如此,零點能量的概念以及自真空汲取「免費能量」的可能性引起業餘發明者的注目——許多「永動機」或稱「免費能量裝置」等的提案都運用這項概念來解釋,但由於從較低或相同的能量狀態之中汲取能量違反了熱力學第二定律並造成熵的降低,運用零點能量被科學界認為是不可能的。這項熱潮以及相伴的趣味理論詮釋促成了大眾文化中「零點能量」概念的成長,常出現在科幻書刊、遊戲、電影等處。.

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II型超新星

Ⅱ型超新星(罗马数字2),也稱為核塌縮超新星,是大質量恆星由內部塌縮引發劇烈爆炸的的結果,在分類上是激變變星的一個分支。能造成內部塌縮的恆星,質量至少是太陽質量的9倍。 大質量恆星由核融合產生能量,與太陽不同的是,這些恆星的質量能夠合成原子量比氫和氦更重的元素,恆星的演化供應和儲存質量更大的核融合燃料,直到鐵元素被製造出來。但是鐵的核融合不能產生能量來支撐恆星,所以核心的質量改由電子簡併壓力來支撐。這種壓力來自屬於費米子的電子,在恆星被壓縮時不能在原子核內擁有相同的能量狀態。(參考泡利不相容原理) 當鐵核的質量大於1.44太陽質量(錢德拉塞卡極限),接著就會發生內爆。快速的收縮使核心被加熱,導致快速的核反應形成大量的中子和微中子。塌縮被中子的短距力阻止,造成內爆轉而向外。向外傳遞的震波有足夠的能量將環繞在周圍的物質推擠掉,形成超新星的爆炸。 Ⅱ型超新星的爆炸有幾種不同的類型,可以依據爆炸後的光度曲線-光度對爆炸後的時間變化圖-來分類。Ⅱ-L超新星顯示出穩定的線性光度下降;而Ⅱ-P超新星在一段正常的光度下降之後,呈現出平緩的下降(高原),才會再持續正常的下降曲線。通常這些塌縮超新星的光譜中也會出現氫的光譜,雖然Ib和Ic超新星也是將氫和氦(Ic超新星)的殼層拋出的核心塌縮大質量恆星,但它們的光譜看起來卻缺乏這些元素。.

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Π軌域

在化學與原子物理學中,π軌域(π orbital)是一種分子軌域。是形成π鍵後所產生的分子軌域。π軌域是一種由軌域並肩重疊後所形成的新軌域。.

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S軌域

在化學與原子物理學中,s軌域(s orbital)是一種原子軌域,其角量子數為0,磁量子數也為0,且每個殼層裡只有一個s軌域。 s軌域是最穩定的軌域,s軌道是圍繞原子核旋轉的電子軌道中最靠近原子核或內殼層的一層軌道,包含兩個電子,具有最低的能量,其電子出現密度的形狀是球狀對稱的,換句話說,s軌域是一個球形的軌域。 可相互形成σ軌域,但無法形成π軌域 7s軌域有相對論效應 鑭系收縮會導致6s後的s軌域之能量和大小降低.

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X射线光电子能谱学

X射线光电子能谱学(英文:X-ray photoelectron spectroscopy,简称XPS)是一种用於测定材料中元素构成、实验式,以及其中所含元素化学态和电子态的定量能谱技术。这种技术用X射线照射所要分析的材料,同时测量从材料表面以下1纳米到10纳米范围内逸出电子的动能和数量,从而得到X射线光电子能谱。X射线光电子能谱技术需要在超高真空环境下进行。 XPS是一种表面化学分析技术,可以用来分析金属材料在特定状态下或在一些加工处理后的表面化学。这些加工处理方法包括空气或超高真空中的压裂、切割、刮削,用於清除某些表面污染的离子束蚀刻,为研究受热时的变化而置于加热环境,置于可反应的气体或溶剂环境,置于离子注入环境,以及置于紫外线照射环境等。.

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核磁共振

核磁共振(NMR,Nuclear Magnetic Resonance)是基於原子尺度的量子磁物理性質。具有奇數質子或中子的核子,具有內在的性質:核自旋,自旋角動量。核自旋產生磁矩。NMR觀測原子的方法,是將樣品置於外加強大的磁場下,現代的儀器通常採用低溫超導磁鐵。核自旋本身的磁場,在外加磁場下重新排列,大多數核自旋會處於低能態。我們額外施加電磁場來干涉低能態的核自旋轉向高能態,再回到平衡態便會釋放出射頻,這就是NMR訊號。利用這樣的過程,可以進行分子科學的研究,如分子結構、動態等。.

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氫是一種化學元素,其化學符號為H,原子序為1。氫的原子量為,是元素週期表中最輕的元素。單原子氫(H)是宇宙中最常見的化學物質,佔重子總質量的75%。等離子態的氫是主序星的主要成份。氫的最常見同位素是「氕」(此名稱甚少使用,符號為1H),含1個質子,不含中子;天然氫還含極少量的同位素「氘」(2H),含1個質子和1個中子。 氫原子最早在宇宙復合階段出現並遍佈全宇宙。在標準溫度和壓力之下,氫形成雙原子分子(分子式為H2),呈無色、無臭、無味非金屬氣體,不具毒性,高度易燃。氫很容易和大部份非金屬元素形成共價鍵,所以地球上大部份的氫都以分子的形態存在,比如水和有機化合物等。氫在酸鹼反應中尤其重要,因為在這類反應中各種分子須互相交換質子。在離子化合物中,氫原子可以獲得一個電子成為氫陰離子(H−),或失去一個電子成為氫陽離子(H+)。雖然在一般寫法中,氫陽離子就是質子,但在實際化合物中,氫陽離子的實際結構是更為複雜的。氫原子是唯一一個有薛定諤方程式解析解的原子,所以對氫原子模型的研究在量子力學的發展過程中起到了關鍵的作用。 16世紀,人們通過混合金屬和強酸,首次製備出氫氣。1766至1781年,亨利·卡文迪什第一次發現氫氣是一種獨立的物質,燃燒後會產生水。安東萬-羅倫·德·拉瓦節根據這一性質,將其命名為「Hydrogen」,在希臘文中意為「生成水的物質」。19世纪50年代,英国医生合信编写《博物新编》(1855年)时,把元素名翻译为“轻气”,成為今天中文「氫」字的來源。 氫氣的工業生產主要使用天然氣的蒸汽重整過程,或通過能源消耗更高的水電解反應。大部份的氫氣都在生產地點直接使用,主要應用包括化石燃料處理(如裂化反應)和氨生產(一般用於化肥工業)。在冶金學上,氫氣會對許多金屬造成氫脆現象,使運輸管和儲存罐的設計更加複雜。.

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氫原子

氫原子是氫元素的原子。電中性的原子含有一個正價的質子與一個負價的電子,被庫侖定律束縛於原子核內。在大自然中,氫原子是豐度最高的同位素,稱為氫,氫-1 ,或氕。氫原子不含任何中子,別的氫同位素含有一個或多個中子。這條目主要描述氫-1 。 氫原子擁有一個質子和一個電子,是一個的簡單的二體系統。系統內的作用力只跟二體之間的距離有關,是反平方連心力,不需要將這反平方連心力二體系統再加理想化,簡單化。描述這系統的(非相對論性的)薛丁格方程式有解析解,也就是說,解答能以有限數量的常見函數來表達。滿足這薛丁格方程式的波函數可以完全地描述電子的量子行為。因此可以這樣說,在量子力學裏,沒有比氫原子問題更簡單,更實用,而又有解析解的問題了。所推演出來的基本物理理論,又可以用簡單的實驗來核對。所以,氫原子問題是個很重要的問題。 另外,理論上薛丁格方程式也可用於求解更複雜的原子與分子。但在大多數的案例中,皆無法獲得解析解,而必須藉用電腦(計算機)來進行計算與模擬,或者做一些簡化的假設,方能求得問題的解析解。.

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氫原子光譜

氫原子光譜指的是氫原子內之電子在不同能階躍遷時所發射或吸收不同波長、能量之光子而得到的光譜。氫原子光譜為不連續的線光譜,自無線電波、微波、紅外光、可見光、到紫外光區段都有可能有其譜線。根据电子跃迁的后所处的能阶,可将光谱分为不同的线系。理论上有无穷个线系,前6个常用线系以发现者的名字命名。.

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波數

在物理學裏,波數是波動的一種性質,定義為每  長度的波長數量(卽每單位長度的波長數量乘以 )。更明確地說,波數是每  長度內,波動重複的次數(一個波動取同樣相位的次數)。波數與波長成反比。用方程的語言說, 其中,\lambda\,\! 是波長。 角频率是單位時間內的角度變化,而波數為單位長度內的角度變化,因此波數即是空間上的角频率。波數對應向量爲波向量。 有時候,波數也會定義為每單位長度的波長的數目。但這樣定義比較不好使用。 從隨著時間而變的函數萃取出的一組數據,經過傅里葉變換,會得到一個頻率譜;而從隨著位置而變的函數萃取出的一組數據,經過傅里葉變換,會得到一個波數譜。 採用國際單位制,波數的單位是m^\,\!。.

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法蘭克-赫茲實驗

法蘭克-赫茲實驗是一個由德國物理學家詹姆斯·法蘭克和古斯塔夫·赫茲完成的著名物理實驗。這實驗首先直接地證實了波耳模型離散能級概念的正確性。 1914 年,他們發表了這令人信服的實驗結果,對於現代量子力學被科学界接受做出重大的貢獻。由于他们「發現那些支配原子和電子碰撞的定律」,法蘭克和赫茲共同得到1925年諾貝爾物理學獎。 在尼爾斯·波耳創建的波耳模型裏,電子是繞著原子核運行於離散能級的軌道。法蘭克-赫茲實驗顯示出,原子的确只能夠吸收(受激)特定數量的能量(量子),因此证实了波耳原子的能級是離散的。.

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洪德最大多重度规则

洪德最大多重度规则(Hund's rule of maximum multiplicity)是洪德规则中的第一条,于1925年由弗里德里希·洪德提出。因其在原子化学、光谱学、量子化学中的重要性,又常被简称为洪德规则,而忽略洪德的另外两条规则。一些中学教材里面介绍的洪德规则实际上是本规则,如在人教版化学选修教材中,洪德规则被表述为:“当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。”.

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激发态

发是在任意能级上能量的提升。在物理学中有对于这种能级有专门定义:往往与一个原子被激发至激发态有关。 在量子力学中,一个系统(例如一个原子,分子或原子核)的激发态是该系统中任意一个比基态具有更高能量的量子态(也就是说它具有比系统所能具有的最低能量要高的能量)。 一般来说,处于激发态的系统都是不稳定的,只能维持很短的时间:一个量子(例如一个光子或是一个声子)在发生自发辐射或受激辐射后,只在能量被提升的瞬间存在,随即返回具有较低能量的状态(一个较低的激发态或基态)。这种能量上的衰减一般被称为“衰变”(decay),它是“激发”的逆过程。 持续时间较长的激发态被叫做亚稳态(metastable)。同质异能素(nuclear isomers)与单线态氧(singlet oxygen)就是其中的两个例子。.

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激光

雷射(LASER),中國大陸譯成激--光,在港澳台又音譯为镭--射或雷--射,是“通过受激辐射产生的光放大”(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的缩写,指通过刺激原子导致电子跃迁释放辐射能量而产生的具有同調性的增强光子束,其特点包括发散度极小,亮度(功率)可以达到很高等。產生激光需要“激發來源”,“增益介質”,“共振结构”這三個要素。.

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激光二極管

光二極管是一種激光產生器,其工作物質是半導體,屬於固體激光產生器,大部份激光二極管在結講上與一般二極管相似。由於激光二極管的運作中,電子的能量轉變過程只涉及兩個能階,沒有-zh-cn:間接帶隙;zh-tw:間接能隙-造成的能量損失,所以效率相對高。能發光的半導體電子元件,透過三價與五價元素所組成的複合光源。此種電子元件早在1962年出現,早期只能夠發出低光度的紅光,被惠普買下專利後當作指示燈利用。及後發展出其他單色光的版本,時至今日,能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線,光度亦提高到相當高的程度。用途由初時的指示燈及顯示板等;隨著白光發光二極管的出現,近年逐漸發展至被普遍用作照明用途。.

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朱利奥·拉卡

朱利奥·(约埃尔)·拉卡(ג'וליו (יואל) רקח)是一位出生在意大利的以色列籍物理学家、数学家。.

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朗德间隔定则

朗德间隔定则是LS耦合多重态的一条规律,它是指:在LS耦合同一多重态中,两个相邻能级的间隔之比,与两个总角动量量子数J值中较大的那个值成正比。朗德间隔定则是朗德(A.Lande)1923年提出的。利用朗德间隔定则可以鉴别是否属于LS耦合。 L.

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有机太阳能电池

有机太阳能电池是成分全部或部分为有机物的太阳能电池,他们使用了导电聚合物或小分子用于光的吸收和电荷转移。有机物的大量制备、相对价格低廉,柔软等性质使其在光伏应用方面很有前途。通过改变聚合物等分子的长度和官能团可以改变有机分子的能隙,有机物的摩尔消光系数很高,使得少量的有机物就可以吸收大量的光。相对于无机太阳能电池,有机太阳能电池的主要缺点是较低的能量转换效率,稳定性差和强度低。.

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日,一般指地球日,时间单位。.

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拉普拉斯-龍格-冷次向量

在經典力學裏,拉普拉斯-龍格-冷次向量(簡稱為LRL向量)主要是用來描述,當一個物體環繞著另外一個物體運動時,軌道的形狀與取向。典型的例子是行星的環繞著太陽公轉。在一個物理系統裏,假若兩個物體以萬有引力相互作用,則LRL向量必定是一個運動常數,不管在軌道的任何位置,計算出來的LRL向量都一樣;也就是說,LRL向量是一個保守量。更廣義地,在克卜勒問題裏,由於兩個物體以連心力相互作用,而連心力遵守平方反比定律,所以,LRL向量是一個保守量。 氫原子是由兩個帶電粒子構成的。這兩個帶電粒子以遵守庫侖定律的靜電力互相作用.靜電力是一個標準的平方反比連心力。所以,氫原子內部的微觀運動是一個克卜勒問題。在量子力學的發展初期,薛丁格還在思索他的薛丁格方程式的時候,沃爾夫岡·包立使用LRL向量,關鍵性地推導出氫原子的發射光譜。這結果給予物理學家很大的信心,量子力學理論是正確的。 在經典力學與量子力學裏,因為物理系統的某一種對稱性,會產生一個或多個對應的保守值。LRL向量也不例外。可是,它相對應的對稱性很特別;在數學裏,克卜勒問題等價於一個粒子自由地移動於四維空間的三維球面;所以,整個問題涉及四維空間的某種旋轉對稱。 拉普拉斯-龍格-冷次向量是因皮埃爾-西蒙·拉普拉斯,卡爾·龍格,與威爾漢·冷次而命名。它又稱為拉普拉斯向量,龍格-冷次向量,或冷次向量。有趣的是,LRL向量並不是這三位先生發現的!這向量曾經被重複地發現過好幾次。它等價於天體力學中無因次的離心率向量。發展至今,在物理學裏,有許多各種各樣的LRL向量的推廣定義;牽涉到狹義相對論,或電磁場,甚至於不同類型的連心力。.

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态叠加原理

在量子力学裏,态叠加原理(superposition principle)表明,假若一個量子系統的量子態可以是幾種不同量子態中的任意一種,則它們的歸一化線性組合也可以是其量子態。稱這線性組合為「疊加態」。假設組成疊加態的幾種量子態相互正交,則這量子系統處於其中任意量子態的機率是對應權值的絕對值平方。 從數學表述,态叠加原理是薛丁格方程式的解所具有的性質。由於薛丁格方程式是個線性方程式,任意幾個解的線性組合也是解。這些形成線性組合(稱為「疊加態」)的解時常會被設定為相互正交(稱為「基底態」),例如氫原子的電子能級態;換句話說,這幾個基底態彼此之間不會出現重疊。這樣,對於疊加態測量任意可觀察量所得到的期望值,是對於每一個基底態測量同樣可觀察量所得到的期望值,乘以疊加態處於對應基底態的機率之後,所有乘積的總和。 更具體地說明,假設對於某量子系統測量可觀察量A,而可觀察量A的本徵態|a_1\rang、|a_2\rang分別擁有本徵值a_1、a_2,則根据薛定谔方程的线性关系,疊加態|\psi\rang.

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普朗克-愛因斯坦關係式

在量子力學裏,普朗克-愛因斯坦關係式French & Taylor (1978), pp.

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時鐘

時鐘簡稱為鐘,所有計時裝置都可以称为计时仪器。钟表在现代汉语中一般有两种意思,一是各类鐘和錶的总称,另一个是专指体积较大的表,尤指机械结构的有钟摆的鐘。 時鐘是人類最早發明的物品之一,原因是需要持續量測時間間隔,有些自然的時間間隔(如日、閏月及年)可以用觀測而得,較短的時間間隔就需要利用時鐘。數千年計時設備的原理也有大幅變化,日晷是利用在物體在一平面上影子的變化來計時,計算時間間隔的儀器也有許多種,包括最廣為人知的沙漏。配合日晷的水鐘可能是最早的計時儀器。歐洲在1300年發明了擒縱器,後來也創作了第一個機械鐘,可以利用像之類的振盪計時設備, p.103-104, p.31。發條驅動的時鐘約在15世紀出現,鐘錶業約在15世紀至16世紀開始發展,1656年發明了摆钟,因此在計時的準確性又進一步提昇,當時因為航海導航對時間的精確性要求,也帶動時鐘可靠性及精確性的提昇。電子時鐘在1840年申請專利,二十世紀電子學的發展產生了可以完全不用機械的時鐘。 現在時鐘內的計時元件是諧振子,一個會以固定精準頻率振盪的物體,諧振子可能是單擺、音叉、,或是原子在發射微波時電子的振盪。類比型的時鐘會用指針及角度表示時間,數位時鐘則是用數字的方式表示,有兩種時間表示法:十二小時制及二十四小時制。大部份數位時鐘都是用電子設備及液晶、LED及真空熒光顯示器來顯示時間。時鐘功能也是現在電腦、手機的標準功能之一。 為了方便性、距離、電話或是盲人的需求,有用聲音報時的听觉时钟。為了盲人需求,也有用觸摸方式可以感知其時間的盲人时钟,其中有些類似傳統時間,但調整其設計,可以直接觸摸錶面得知時間,但又不會影響計時功能。計時技術也在持續演進之中。 有關鐘表的研究稱為。.

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18电子规则

18电子规则又称有效原子序数法则(EAN),是过渡金属簇合物化学中比较重要的一个经验规则,常用来预测金属配合物的结构和稳定性。过渡金属价电子层有5个(n)d、1个(n+1)s和3个(n+1)p轨道,共可容纳2*9.

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磁矩离子键稳定岛穆斯堡尔效应简并能级米 (单位)米制公约精細結構紧束缚近似紫外光电子能谱学約翰內斯·延森維克托·安巴楚勉纳米颗粒爱因斯坦-布里渊-克勒方法电子电子俘获电子排布电离氢区無限深方形阱物理學分支相对论相对论量子化学銫的同位素荧光光谱非弹性碰撞非绝热耦合非键轨道類氫原子衍射表面状态顫動行星状星云谐振隧穿二极管费米面费米能超精细结构超铀元素跃层黎納-維謝勢辐射计过渡金属能带理论能带结构能级相关图能隙舊量子論赫兹薄膜電晶體薛定谔方程闪烁体探测器量子力学量子信息量子化量子諧振子量子计算机量子電動力學自发发射自旋-軌道作用配位场理论零點能量II型超新星Π軌域S軌域X射线光电子能谱学核磁共振氫原子氫原子光譜波數法蘭克-赫茲實驗洪德最大多重度规则激发态激光激光二極管朱利奥·拉卡朗德间隔定则有机太阳能电池拉普拉斯-龍格-冷次向量态叠加原理普朗克-愛因斯坦關係式時鐘18电子规则