四個量子數n l m ms 個表示什麼意思

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 收藏
  • 2021-09-17

四個量子數n l m ms 個表示什麼意思 UFO 11級 2013-03-10 回答

n——-主量子數,決定電子層;

l——角量子數,決定電子亞層

m——磁量子數,決定電子亞層及軌道數

ms-自旋量子數——決定電子自旋方向

供參考,有點忘

四個量子數n l m ms 個表示什麼意思 匿名使用者 12級 2013-03-10 回答

n——主量子數,決定電子能量高低與離核的平均距離主要因素,你相同的軌道被形象稱為電子層,只能取正整數,n是多少就有幾個電子層(主電子層)

l——角量子數,電子亞層,決定軌道形狀,取值為0~n-1

m——磁量子數,同一形狀的軌道,在空間有不同取向,用m表示,取值為0~±l(最大值)

ms——自旋量子數,描述自旋運動狀態,只有兩個數,±1/2

電子亞層s、p、d、f等等是受L決定的

四個量子數n l m ms 個表示什麼意思 大象 12級 2013-03-10 回答

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四個量子數n l m ms 個表示什麼意思 馬思佳 1級 2013-10-14 回答

主量子數

1定義:主量子數n是用來描述原子中電子出現機率最大區域離核的遠近,或者說它是決定電子層數的。n相同的電子為一個電子層,電子近乎在同樣的空間範圍內運動,故稱主量子數。主量子數的n的取值為1,2,3。。。等正整數。例如,n=1代表電子離核的平均距離最近的一層,即第一電子層;n=2代表電子離核的平均距離比第一層稍遠的一層,即第二電子層。餘此類推。可見n愈大電子離核的平均距離愈遠。

在光譜學上常用大寫拉丁字母K,L,M,N,O,P,Q代表電子層數。

主量子數(n) 1 2 3 4 5 6 7

電子層符號 K L M N O P Q

主量子數n是決定電子能量高低的主要因素。對單電子原子來說,n值愈大,電子的能量愈高。例如氫原子中電子的能量完全由主量子數n決定:

公式見右圖

;但是對多電子原子來說,核外電子的能量除了同主量子數n有關以外還同原子軌道(或電子雲)的形狀有關。因此,n值愈大,電子的能量愈高這名話,只有在原子軌道(或電子雲)的形狀相同的條件下,才是正確的。

2主要作用:用來確定單電子原子的能級和電子與核間的平均距離。

四個量子數n l m ms 個表示什麼意思

四個量子數n l m ms 個表示什麼意思

角量子數

角量子數:l

角動量 L=√l(l+1)h/2π

角量子數決定電子空間運動的角動量,以及原子軌道或電子雲的形狀,在多電子原子中與主量子數n共同決定電子能量高低。對於一定的n值,l可取0,1,2,3,4… n-1等共n個值,用光譜學上的符號相應表示為s,p,d,f,g等。角量子數l表示電子的亞層或能級。一個n值可以有多個l值,如n=3表示第三電子層,l值可有0,1,2,分別表示3s,3p,3d亞層,相應的電子分別稱為3s,3p,3d電子。它們的原子軌道和電子雲的形狀分別為球形對稱,啞鈴形和四瓣梅花形,對於多電子原子來說,這三個亞層能量為E3d>E3p>E3s,即n值一定時,l值越大,亞層能級越高。在描述多電子原子系統的能量狀態時,需要用n和l兩個量子數。

角量子數l確定原子軌道的形狀並在多電子原子中和主量子數一起決定電子的能級。電子繞核運動,不僅具有一定的能量,而且也有一定的角動量M,它的大小同原子軌道的形狀有密切關係。例如M=0時,即l=0時說明原子中電子運動情況同角度無關,即原子軌道的軌道是球形對稱的;如l=1時,其原子軌道呈啞鈴形分佈;如l=2時,則呈花瓣形分佈。

對於給定的n值,量子力學證明l只能取小於n的正整數:l=0,1,2,3……(n-1)

磁量子數

磁量子數m

同一亞層(l值相同)的幾條軌道對原子核的取向不同。磁量子數m是描述原子軌道或電子雲在空間的伸展方向。某種形狀的原子軌道,可以在空間取不同方向的伸展方向,從而得到幾個空間取向不同的原子軌道。這是根據線狀光譜在磁場中還能發生分裂,顯示出微小的能量差別的現象得出的結果。 m取值受角量子數取值限制,對於給定的l值,m= -l,。。。,-2,-1,0,+1,+2…+l,共2l+1個值。這些取值意味著在角量子數為l的亞層有2l+1個取向,而每一個取向相當於一條“原子軌道”。如l=2的d亞層,m= -2,-1,0,+1,+2,共有5個取值,表示d亞層有5條伸展方向不同的原子軌道,即dxy、dxz、dyz、dx2—y2、dz2。我們把同一亞層(l相同)伸展方向不同的原子軌道稱為等價軌道或簡併軌道。

自旋量子數

自旋磁量子數用ms表示。

除了量子力學直接給出的描寫原子軌道特徵的三個量子數n、l和m之外,還有一個描述軌道電子特徵的量子數,叫做電子的自旋磁量子數ms。原子中電子除了以極高速度在核外空間運動之外,也還有自旋運動。電子有兩種不同方向的自旋,即順時針方向和逆時針方向的自旋。 它決定了電子自旋角動量在外磁場方向上的分量。ms=+或-1/2。

通常用向上和向下的箭頭來代表,即↑代表正方向自旋電子,↓代表逆方向自旋電子。

自旋量子數是描寫電子自旋運動的量子數。是電子運動狀態的第四個量子數。1921年,德國施特恩(Otto Stern,1888—1969)和格拉赫(Walter Gerlach,1889—1979)在實驗中將鹼金屬原子束經過一不均勻磁場射到螢幕上時,發現射線束分裂成兩束,並向不同方向偏轉。這暗示人們,電子除了有軌道運動外,還有自旋運動,是自旋磁矩順著或逆著磁場方向取向的結果。於是1925年荷蘭物理學家烏侖貝克(George Uhlenbeck,1900—)和哥希密特(Goudsmit,1902—1978)提出電子有不依賴於軌道運動的、固有磁矩(即自旋磁矩)的假設。自旋量子數s≡1/2,它是表徵自旋角動量的量子數,相應於軌道角動量量子數。自旋磁量子數ms才是描述自旋方向的量子數。ms= 1/2,表示電子順著磁場方向取向,用↑表示,說成逆時針自旋;ms=-1/2表示逆著磁場方向取向,用↓表示,說成順時針自旋。當兩個電子處於相同自旋狀態時叫做自旋平行,用符號↑↑或↓↓表示。當兩個電子處於不同自旋狀態時,叫做自旋反平行,用符號↑↓或↓↑表示。

直接從Schrödinger方程得不到第四個量子數——自旋量子數ms,它是根據後來的理論和實驗要求引入的。精密觀察強磁場存在下的原子光譜,發現大多數譜線其實由靠得很近的兩條譜線組成。這是因為電子在核外運動,還可以取數值相同,方向相反的兩種運動狀態,通常用↑和↓表示。

參考文獻:

http://baike。baidu。com/view/669774。htm

http://baike。baidu。com/view/257639。htm

http://baike。baidu。com/view/257641。htm

http://baike。baidu。com/view/602。htm

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