1、主量子数 n :
物理意义:表征原子轨道几率最大区域离核的远近及能量的高低 。
主量子数是决定轨道能量的主要量子数。同一元素,轨道能量随n增大而增大。
取值是正整数,n=1,2,3,4,...。
n=1,2,3,4,...对应K,L,M,N,O(电子层)每个电子层容纳的电子数为2n2。
2、角量子数 l :
物理意义:表征原子轨道的形状及能量的高低 。
决定电子在空间运动的角动量,以及原子轨道和电子云形状,在多电子原子中与主量子数n共同决定电子能量高低。
对于一定的主量子数n,l的取值0,1,2,3,...,n-1等共n-1个值,对应s、p、d。
3、磁量子数 m :
物理意义:表征原子轨道在空间的伸展方向 。
m的取值为-l...l之间的所有整数:0, ±1, ±2, ±3,..., ±l,共有2l+1个取值。
当l=0时(s轨道),m=0(s电子云呈球形对称分布,没有方向性)
当l=1时(p轨道),m=0,±1,则p轨道在三个方向分别有分量(取向),即p亚层中有三个以x,y,z轴为对称轴的Px,Py,Pz轨道
当l=2时(d轨道),m=0, ±1, ±2,m可以取5个值,则d亚层有5个不同伸展方向的d轨道。
扩展资料
量子数描述量子系统中动力学上各守恒数的值。它们通常按性质地描述原子中电子的各能量,但也会描述其他物理量(如角动量、自旋等)。由于任何量子系统都能有一个或以上的量子数,列出所有可能的量子数是件没有意义的工作。
每一个系统都必须要对系统进行全面分析。任何系统的动力学都由一量子哈密顿算符,H,所描述。系统中有一量子数对应能量,即哈密顿算符的特征值。对每一个算符O而言,还有一个量子数可与哈密顿算符交换(即满足OH=HO这条关系式)。
这些是一个系统中所能有的所有量子数。注意定义量子数的算符O应互相独立。很多时候,能有好几种选择一组互相独立算符的方法。故此,在不同的条件下,可使用不同的量子数组来描述同一个系统。
参考资料来源:百度百科-量子数
在量子力学中,n、l和m是描述原子或分子中电子的量子数。
1. n(主量子数):它决定了电子的主要能级或壳层。它的取值范围是正整数(1、2、3...)。主量子数越大,对应的能级越高,电子离原子核越远。
2. l(角量子数):它决定了电子在原子中的轨道形状。它的取值范围是从0到n-1之间的整数。角量子数为0时,对应的轨道称为s轨道;为1时,对应的轨道称为p轨道;为2时,对应的轨道称为d轨道;为3时,对应的轨道称为f轨道,依此类推。
3. m(磁量子数):它决定了电子在轨道中的具体位置。它的取值范围是从-l到l之间的整数,包括0。磁量子数描述了电子在轨道中的空间取向。
组合方式的规律如下:
对于给定的n和l,m的取值范围是从-l到l之间的整数。因此,对于特定的n和l,m的取值个数为2l+1。例如,对于l=0的s轨道,m只能取0,所以只有一个取值;对于l=1的p轨道,m可以取-1、0和1,所以有三个取值。
总结起来,n决定了能级,l决定了轨道形状,m决定了轨道的空间取向。这些量子数描述了电子在原子中的状态和行为,对于理解原子结构和化学性质具有重要意义。