Question

在多电子原子中决定电子能量的量子数是

Answer 1

在多电子原子中决定电子能量的量子数是n和l。

n代表主量子数，主要是决定原子的电子占据哪个电子。主量子数越大则电子占据更高的电子层,原子的能量越高；主量子数越小则电子占据更低的电子层,原子的能量越低。

l代表角量子数,主要决定原子的电子占据同一个电子层的哪个亚电子层,所以,角量子数必须建立在主量子数的基础上,如果主量子数没有确定,讨论角量子数就没有意义。主量子数相同时,电子都处在同一个电子层.此时,角量子数越大,则电子占据更高的亚电子层,原子的能量越高；角量子数越小,则电子占据更低的亚电子层,原子的能量越低。

多电子原子理论：

多电子原子有比氢原子复杂得多的能级结构和光谱结构，就是除了氢原子之外的原子。在多电子原子理论中，若电子之间的剩余库仑作用较强，自旋轨道相互作用较弱，先考虑电子之间的耦合作用，再考虑自旋轨道耦合，称为LS耦合。

若电子自旋轨道之间的相互作用较强，而各电子之间的相互作用较弱，先考虑自旋轨道的耦合，然后再考虑电子之间的耦合作用，称为jj耦合。

多电子原子理论依据的基础是泡利不相容原理，指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。

如氦原子的两个电子，都在第一层（K层），电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向，自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。

由于原子中存在多个电子，电子除了受核的库仑作用、每个电子的自旋与轨道之间的相互作用之外，还存在电子与电子之间的电作用、轨道与轨道之间的磁作用、自旋与自旋的磁作用以及一个电子的自旋与另一个电子的轨道之间的相互作用。

在多电子原子理论中，忽略上述后面三种较弱的相互作用，可分成两种极端情形：一种是LS耦合，一种是jj耦合。不同的耦合有不同类型的能级结构和不同的辐射跃迁选择定则，得出的结果可与实际很好地符合。