大家好，歡迎收看量子科普第131期，今天和大家聊一聊量子力學中的量子躍遷。
在微觀量子世界中有一些很神奇的現象，例如：量子糾纏、量子隧穿、量子漲落、量子躍遷等等，這些現象是微觀量子世界特有的，在我們所熟知的宏觀世界中無法找到與其相似的案例，也無法使用宏觀世界的理論（經典力學、相對論）去解釋它，所以往往我們去形容這些現象時，都會去套用一些深奧的理論與複雜的公式，這樣就讓這些微觀現象變得十分晦澀難懂，今天量子科普用最通俗的語言和大家聊一聊：在微觀量子世界，深奧的量子躍遷究竟是什麼？
關於量子躍遷，量子力學給出的定義是：微觀狀態發生跳躍式變化的過程。電子發生的量子躍遷就是我們生活中最常見的例子。
想要理解量子躍遷，我們可以用太陽系中的天體運動來理解它，在太陽系中，太陽是太陽系的中心，其他的行星（水星、金星、地球、火星）圍繞著太陽做橢圓形運動，行星圍繞太陽運動並不是隨機的，每一個行星都是有其固定軌道的，而原子內部的運動與太陽系天體運動類似。
原子由原子核與電子構成，原子核是原子的中心，相當於太陽，而電子圍繞著原子核進行運動，相當於行星圍繞著太陽進行運動，而電子的運動雖然與行星橢圓運動本質上是不同的，但是兩者也有一個相同點，那就是電子的運動也有其固定的軌道，不同軌道的電子，其能量也是不同的，我們可以把電子圍繞原子核運動想像成行星圍繞太陽做運動。
當一個原子受到光的照射時，原子核外圍不同軌道的電子會受到「受激輻射」，電子會進行加速運動，位於高能量軌道的電子會釋放出一個光子，然後躍遷到低能量軌道上，電子釋放光子符合能量守恆定律。
那麼為何電子的軌道移動要被成為「量子躍遷」呢？量子躍遷和宏觀世界中物質的移動有何不同呢？
電子的軌道移動之所以被成為躍遷，是因為這種移動並不是我們常規意義理解的移動，這種移動往往是跳躍式的，沒有中間過程的，躍遷是電子從一個狀態瞬間轉移到另一個狀態，給大家舉一個例子：如果將太陽系視為原子內部運動，那麼量子躍遷就是地球受到輻射之後，立即將月球釋放出去，並且瞬間移動到火星的軌道上。
雖然量子躍遷看上去很深奧，其實在我們的日常生活中隨處可見，例如金屬及金屬化合物發生燃燒時展現出的顏色，我們稱其為焰色反應，焰色反應就是量子躍遷的一個典型案例，當金屬原子內的電子吸收能量時，電子將發生量子躍遷反應，並且向外釋放出不同波長的光，這些不同波長的光也就決定了金屬在燃燒時會釋放什麼顏色的光，例如含有鈉元素的物質燃燒時會呈現黃色，含有銅元素的物質燃燒時會呈現藍色，含有鍶元素的物質燃燒時會呈現洋紅色，我們可以根據物質燃燒時的顏色，來判定該物質含有什么元素，這是量子躍遷在生活中最常見的應用。