什么是量子数,它们有什么意义呢?
n——主量子数,决定电子能量高低与离核的平均距离主要因素,相同的轨道称为电子层,只能取正整数,n是多少就有几个电子层(主电子层)。
l——角量子数,电子亚层,决定轨道形状,取值为0到n-1 。
m——磁量子数,同一形状的轨道,在空间有不同取向,用m表示,取值为0到正负1。
s——自旋量子数,描述自旋运动状态,只有两个数,为正负1/2。
量子数表征原子、分子、原子核或亚原子粒子状态和性质的数。通常取整数或半整数分立值。量子数是这些粒子系统内部一定相互作用下存在某些守恒量的反映,与这些守恒量相联系的量子数又称为好量子数,它们可表征粒子系统的状态和性质。
在原子物理学中,对于单电子原子(包括碱金属原子)处于一定的状态,有一定的能量、轨道角动量、自旋角动量和总角动量。表征其性质的量子数是主量子数n、角量子数l、自旋量子数s=1/2,和总角动量量子数j。
量子数包括主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数s四种,前三种是在数学解析薛定谔方程过程中引出的,而最后一种则是为了表述电子的自旋运动提出的。
量子数通常取整数或半整数分立值。
在原子物理学中,对于单电子原子(包括碱金属原子)处于一定的状态,有一定的能量、轨道角动量、自旋角动量和总角动量。表征其性质的量子数是主量子数n、角量子数l、自旋量子数ms=1/2,和总角动量量子数j。
在光谱学上常用大写拉丁字母K,L,M,N,O,P,Q代表电子层数,主量子数n是决定电子能量高低的主要因素。
对单电子原子来说:n值愈大,电子的能量愈高。例如氢原子中电子的能量完全由主量子数n决定。
对多电子原子来说:核外电子的能量除了同主量子数n有关以外还同原子轨道或电子云的形状有关。
因此,n值愈大,电子的能量愈高这句话,只有在原子轨道或电子云的形状相同的条件下,才是正确的。