什么是量子数?(quantum numbers?)

在原子的普遍理论模型中,有四个量子数描述电子的行为。其中包括主量子数、方位量子数、磁量子数和自旋量子数。这四个数字加在一起就给出了电子的量子态。量子态是完整描述某一物质和能量系统(如原子)所需的一组数学信息。根据量子力学的泡利不相容原理,没有两个电子可以共享相同的四个量子数。。...

在原子的普遍理论模型中,有四个量子数描述电子的行为。其中包括主量子数、方位量子数、磁量子数和自旋量子数。这四个数字加在一起就给出了电子的量子态。量子态是完整描述某一物质和能量系统(如原子)所需的一组数学信息。根据量子力学的泡利不相容原理,没有两个电子可以共享相同的四个量子数。。

第一个量子数叫做主量子数。这个数字可以是从1开始的任何正整数,指的是电子轨道与原子核的距离。然而,与行星轨道不同的是,电子不能自由地在任何距离上运行。相反,它们被限制在离散能级的轨道上,或量子——量子力学的核心原则。另一方面,与行星轨道类似,离原子核更远的电子也拥有更高的动能。。

方位量子数表示电子原子轨道的角动量。这个数字说明了电子绕原子核轨道的形状。电子可以以或多或少的球形群围绕原子核运行,也可以表现出更复杂的行为。然而,将电子视为围绕原子核运行的固体粒子的想法是不正确的。量子力学的测不准原理表明,电子的位置基本上是一个概率问题。。

在其他量子数的基础上,磁量子数告诉我们一些关于电子轨道在空间中的方向。当科学家们将气体暴露在磁场中,然后观察它们与光的相互作用时,这种特性首次被发现。磁量子数也与原子轨道的能级有关。

最后,自旋量子数指定了电子的两个自旋态之一。虽然主量子数和方位量子数可以区分一个电子的不同轨道位置,但自旋量子数可以区分处于相同量子状态的两个电子。如果同一个原子中的两个电子具有相同的前三个量子数,那么它们的自旋量子数必然不同。电子自旋与人们通常认为的“自旋”并不完全相同,但它是电子的一个自由度。它可以采用两种可能的值之一:-1/2或+1/2。。

  • 发表于 2022-02-10 08:22
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  • 分类:科学

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东方罗伯特
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