青銅峽水利樞紐
[拼音]:liangzi yueqian
[外文]:quantum transition
在外界作用下,任何一種量子力學體系狀態發生跳躍式變化的過程。原子在光的照射下從高(低)能級跳到低(高)能級,就是一種典型的量子躍遷過程,通常稱為能級躍遷。在原子狀態發生躍遷的同時,將放出(吸收)一個光子,其能量hv等於躍遷前後兩狀態的能量差。這是能量守恆定律在基元過程中的具體表現。即使不受光的照射,處於激發狀態的原子在電磁場真空(電磁場中一個光子也沒有的狀態)的作用下仍能躍遷到較低能級,同時放出一個光子,這稱為自發躍遷或自發輻射。
量子躍遷的規律有著明顯的機率性,這是量子力學規律的根本特徵。以原子從激發態(能級E2,波函式ψ2)向基態 (E1,ψ1,E1 1)原子均處於激發態 ψ2。無法預言某一個原子什麼時刻發生ψ2→ψ1的躍遷,有的原子發生得早,有的原子發生得遲,即各個原子停留在激發ψ2態的時間(激發態壽命)不是整齊劃一的。但對大量原子來說,激發態(ψ2)壽命的平均值 τ卻是一定的,可以由實驗加以測定,或由量子力學理論計算出來。平均壽命的倒數1/τ稱為躍遷速率,它表徵躍遷過程的快慢速度。原子自發躍遷的躍遷速率約為108~109秒-1,激發態平均壽命約為10-8~10-9秒,幾千度高溫下原子發光主要是外層電子(價電子)自發躍遷的結果,天然放射性中的γ射線則是原子核自發躍遷的產物。 量子力學計算表明,躍遷速率與外界作用勢V以及躍遷前後狀態(ψ1,ψ2)的性質有關,和所謂躍遷矩陣元<ψ1|V|ψ2>的絕對值次方成比例。當作用勢給定後,一般僅當標誌狀態ψ1、ψ2的量子數之間滿足一定關係時,躍遷矩陣元<ψ1|V|ψ2>才不等於0,躍遷得以發生。量子數之間的這種關係稱為選擇定則。不滿足選擇定則要求的兩個狀態之間不能發生躍遷(躍遷速率為0),或者說相應的躍遷是禁戒的。