量子力学在推导原子中电子的运动状况时会出现这四个量子数.
n是主量子数,它对电子能量的影响通常是最大的.它主要就表示电子距离原子核的“平均距离”的远近,越远,n越大,相应的能量也越大.n等于电子绕核一周所对应的物质波的波数——绕核一周有n个波长的电子的物质波.n可能的取值为所有正整数.
l是轨道量子数,它表示电子绕核运动时角动量的大小,它对电子的能量也有较大的影响.l可能的取值为小于n的所有非负整数.
m是磁量子数,在有外加磁场时,电子的轨道角动量在外磁场的方向上的分量不是连续的,也是量子化的,这个分量的大小就由m来表示.m可能的取值为所有绝对值不大于l的整数.
ms是自旋量子数,它对应着电子的自旋的角动量的大小和方向,它只有正负1/2这两个数值,这表示电子自旋的大小是固定不变的,且只有两个方向.
你的例子——碳可以写为(2 1 0 +1/2)——是不确切的,应该说碳的某个最外层电子在有外磁场的情况下,处于n=2、l=1、m=0、ms=+1/2的量子态上.若无外磁场,m这个量子数没什么用.之前打问题的时候打得不够清楚。。。。其实我想问的那个最小的可能量子数......像那个碳的是(2 1 0 +1/2)但是那个钠的是(3 0 0 +1/2)~~~那个l怎样确定是取那个值??还有就是那个ml如果有可能是负数的话~怎样确定是填哪个呢???最后就是那个1/2怎样确定是正还是负??你指的一定是价电子——最外层的处于基态的电子!比如碳,n=2时,l=0或1。每个l所对应的亚轨道(或称支壳层)最多只能容纳(4l+2)个电子。碳共6个电子,2个在n=1的轨道上,4个在n=2的轨道上,其中,2个在l=0的亚轨道上,2个在l=1上。最外层的价电子是n=2、l=1的那两个。无外磁场时,ml无实际意义,取0即可。ms是内部空间的自旋,仅当同一支壳层的电子云的同一分支上有两个电子时,才需要区分一个是正的,另一个是负的。l=1的电子云有三个分支,n=2、l=1的那两个价电子分占那三个分支中的两个,它俩自旋是同向的——可同为正,也可同为负。在不考虑外磁场或内磁场所导致的能级分裂时,是正还是负是无关紧要的,可取+1/2。亦即一般无外场时,(2 1 0 +1/2)的后面两项都可以取(0 +1/2)钠有11个电子,2个在n=1;2个在n=2、l=0,6个在n=2、l=1;最后一个价电子只能在n=3、l=0上。尽管n=3时,l还可以是1或2,但价电子若在这两个l上,那就不是基态而是激发态上了。所以钠的价电子是(3 0 0 +1/2)。