跪求化学大神！题见图，第3题(ii)小问。渣翻译：“3个量子数可以定义一个原子轨道的能量，大小和方

Question

跪求化学大神！题见图，第3题(ii)小问。渣翻译：“3个量子数可以定义一个原子轨道的能量，大小和方向（orientation?）” 扩展这个说法，利用氢原子举例。答出立即采纳！跪谢！

Answer 1

应该是四个量子数，主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数ms，只是ms=正负，电子旋转的方向不同，能量上是一样的，这是玻尔理论提出的观点。
主量子数是电子所在的层数，n=1，2，3...等正整数，就是高中所说的K、L、M…。例如，氢原子处在能量最低态是n=1,以此类推，主量子数能量差异很大，E=-13.6ev/n2（平方）大致可以算出各个层之间的能量。
角量子数即轨道角动量的量子数，表示轨道的形态，受n的限制，例如，氢原子的n=1层，只有1s轨道，n=2层，则有2s、2p（x、y、z）（xyz这三条轨道称为兼并轨道，能量几乎一样，差异很小），后面还有g、f等。
磁量子数表示同一亚层（l值相同）的几条轨道对原子核的取向不同。磁量子数m是描述原子轨道或电子云在空间的伸展方向。某种形状的原子轨道，可以在空间取不同方向的伸展方向，从而得到几个空间取向不同的原子轨道。这是根据线状光谱在磁场中还能发生分裂，显示出微小的能量差别的现象得出的结果。；例如，氢原子的s轨道是个球型，2p轨道则时三个哑铃型。。
ms，自旋量子数，能量是完全一样的，自旋量子数决定了物质的对于是否显示磁性以及磁性的大小关系。它决定了电子自旋角动量在外磁场方向上的分量。ms=正负1/2,电子有两种不同方向的自旋，即顺时针方向和逆时针方向的自旋。

泡利原理说不可能找到完全相同的两个电子，即四个量子数完全相同的电子是不存在的。主量子数决定大层之间能量，角量子数决定大层能不小层之间能量，磁量子数决定兼并轨道之间能量，去向不同能量有所差异，自旋量子数决定电子旋转方向，物质磁性。氢原子的最大能态H（1s）。
希望对你有所帮助。