Question

为什么原子轨道的主量子数n=1,2,3,…

Answer 1

（1）主量子数（n）—描述各电子层能量的高低和离核的远近。
原子核外电子按能级的高低分层分布，这种不同能级的层次习惯上称为电子层。用统计观点来说，电子层是按电子出现几率较大的区域离核的远近来划分的。
主量子数的取值范围：n=1,2,3,4,5,6……（除零以外的正整数）。在光谱学上另用一套拉丁字母表示电子层，其对应关系为：
主量子数（n） 1 2 3 4 5 6……
电子层 K L M N O P……

（2）副（角）量子数（l）
某一电子层内还存在着能量差别很小的若干个亚层，用 l 来描述。
副量子数的取值范围： l=0,1,2……（n-1）的正整数。L 的每一个数值表示一个亚层，也表示一种原子轨道或电子云的形状。l与光谱学规定的亚层符号之间的对应关系为：
副量子数（l） 0 1 2 3 4 5……
亚层符号 s p d f g h……

（3）磁量子数（m）
同一亚层中有时还包含着若干个空间伸展方向不同的原子轨道。磁量子数用来描述原子轨道或电子云在空间的伸展方向。
磁量子数的取值范围：m=0,±1,±2……±l的整数。
如：l=1，m=0,±1；表示p亚层有三个分别以y、z、x轴为对称轴的py、pz、px原子轨道，三个轨道的伸展方向互相垂直。

（4）自旋量子数（ms）：
电子除绕核运动外，还有绕自身的轴旋转的运动，称自旋。
ms=+1/2和-1/2。其中每一个数值表示电子的一种自旋方向，即顺时针和逆时针方向。
研究表明：同一原子中，各个电子的四个量子数不可能完全相同，即不可能有运动状态完全相同的电子。
由此可知：每一个轨道只能容纳两个自旋方向相反的电子。