躍遷(量子力學術語)

躍遷，即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）能態跳到低（高）能態發射（吸收）光子的過程就是典型的量子躍遷。即使不受光的照射，處於激發態的原子在真空零場起伏的作用下，也能躍遷到較低能態而發射光子（自發輻射）。除了輻射過程之外，其他散射過程、衰變過程等也都屬於量子躍遷。

基本介紹

• 中文名：躍遷
• 外文名：transition
• 特點：典型的量子躍遷
• 解釋：量子力學狀態發生跳躍式變化過程
• 套用學科：量子力學術語
• 範疇：理工科

概念

躍遷（transition）是量子躍遷的簡稱。量子力學中的躍遷是指從一個量子狀態到另一個量子狀態的變化過程。由於這兩個狀態能量不同，躍遷時伴隨有能量的放出或吸收，在很多情況下這是以發射或吸收一個光子的方式來實現的。

基本原理

量子躍遷是機率性過程，這是量子規律的根本特徵。以原子能級躍遷為例，無法預言某個原子什麼時刻發生躍遷，有的原子躍遷可能發生得早，有的原子躍遷可能發生得遲，因此原子處於激發態的壽命不是整齊劃一的，但對大量原子來說，激發態的平均壽命是確定的，可以實驗測定和理論計算。量子躍遷的速率與體系的相互作用以及躍遷前後的狀態有關，並遵從一定的守恆定律。原子能級躍遷所遵從的選擇定則就是角動量守恆和宇稱守恆的結果。

圖1

微觀粒子量子狀態的變化．包括從高能態到低能態以及從低能態到高能態．當粒子由於受熱，碰撞或輻射等方式獲得了相當於兩個能級之差的激發能量時，他就會從能量較底的初態躍遷到能量較高的激發態，但不穩定，有自發地回到穩定狀態的趨勢。在釋放出相應的能量後，粒子自動地回到原來的狀態，這些行為稱為躍遷，遵守嚴格的量子規則。其吸收或發射的能量都是h的整數倍。如果以光的形式表現出來，就造成光譜線的分立性。