当n=4时,该电子层中有那几个电子亚层?共有到少不同的轨道?

2025-04-05 10:29:29
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回答1:

4个亚层,各有1、3、5、7个轨道,最多容纳32个电子(一个轨道2个电子)。
  对于给定的n,l=0、1、2……n-1;对于给定的l,m=l、l-1、l-2……0……-l+1、-l。
  n=4时,l=0、1、2、3;
l=0时,m=0,共1个轨道;l=1时,m=1、0、-1,共3个轨道;l=2时,m=2、1、0、-1、-2,共5个轨道;l=3时,m=3、2、1、0、-1、-2、-3,共7个轨道;所以,总共有1+3+5+7=16个轨道。
更详细些的背景知识——
  设主量子数为n、角量子数为l、磁量子数为m,自旋量子数s,还有一个相关的量子数叫径向量子数,设为n'。
  n'表示波函数在径向的波节的数目,它越大代表电子离核的平均距离越大,相应的电子的能量也越大,n'可取任意非负整数。
  l几乎正比于电子绕核轨道的角动量的大小,一般它越大,电子的能量也越大(氢原子是唯一的例外)。
  n=n'+l+1,它越大(综合了离核越远和角动量越大这两种因素),则能量也越大。对于给定的n,l=n-n'-1=0、1、2……n-1。
  m表示轨道角动量在外加磁场方向上的投影分量的可能的大小(正负号仅表示投影方向与磁场相同或相反)。对于给定的l,m=l、l-1、l-2……0……-l+1、-l。
  s表示自旋角动量在外加磁场方向上的投影分量的可能的大小,它只能取-1/2与1/2这两个值,且与n、l、m无关。

回答2:

n=4时
1s,2s2p,3s3p3d,4s4p4d4f
s是一个轨道,p是三个轨道,d是五个轨道,f是七个轨道,
你把它们加起来就行了