Question

量子力学在推导原子中电子的运动状况时会出现哪四个量子数？

Answer 1

量子力学在推导原子中电子的运动状况时会出现四个量子数。

n是主量子数，它对电子能量的影响通常是最大的。它主要就表示电子距离原子核的“平均距离”的远近，越远，n越大，相应的能量也越大。n等于电子绕核一周所对应的物质波的波数——绕核一周有n个波长的电子的物质波。n可能的取值为所有正整数。

l是轨道量子数，它表示电子绕核运动时角动量的大小，它对电子的能量也有较大的影响。l可能的取值为小于n的所有非负整数。

m是磁量子数，在有外加磁场时，电子的轨道角动量在外磁场的方向上的分量不是连续的，也是量子化的，这个分量的大小就由m来表示。m可能的取值为所有绝对值不大于l的整数。

ms是自旋量子数，它对应着电子的自旋的角动量的大小和方向，它只有正负1/2这两个数值，这表示电子自旋的大小是固定不变的，且只有两个方向。

注意：

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ms=1/2，和总角动量量子数j。