
【化】 azimuthal quantum number
角量子数(Angular Quantum Number)是量子力学中描述原子轨道三维空间分布的四个量子数之一,符号为l,英文术语对应azimuthal quantum number或orbital angular momentum quantum number。它的核心物理意义是表征电子绕核运动的轨道角动量大小及轨道形状参考来源:HyperPhysics, Georgia State University。
轨道形状的决定因素
角量子数l的取值直接影响原子轨道的空间构型:
取值范围与主量子数的关系
其取值受主量子数n约束,满足 ( l = 0,1,2,…,n-1 )。例如,当 ( n=3 ) 时,( l ) 可为0、1或2,分别对应3s、3p和3d轨道参考来源:Khan Academy Quantum Numbers。
角动量量化公式
轨道角动量模长由公式 ( |L| = hbar sqrt{l(l+1)} ) 计算,其中 ( hbar ) 为约化普朗克常量,体现量子化的角动量特征。
多电子体系中的能量影响
在多电子原子中,轨道能量不仅依赖主量子数n,还与l相关。例如,同一主量子数下,( l ) 越大,电子穿透能力越弱,能量越高(如4s轨道能量低于3d)。
角量子数是量子力学中描述原子中电子轨道角动量大小及轨道形状的重要参数,用符号 ( l ) 表示。以下是其核心要点:
定义与取值范围
角量子数 ( l ) 的取值由主量子数 ( n ) 决定,范围为 ( l = 0, 1, 2, ldots, n-1 )。例如,当 ( n=3 ) 时,( l ) 可取 0、1、2,分别对应 s、p、d 轨道。
物理意义
对能量的影响
在多电子原子中,同一主量子数 ( n ) 下,不同 ( l ) 值的轨道能量不同(能级分裂)。例如,2p 轨道能量高于 2s,3d 高于 3p,这一现象称为能级交错。
与其他量子数的关系
实际应用
角量子数用于解释化学键类型(如 σ 键、π 键)和光谱现象,例如不同形状的轨道影响电子跃迁时的光吸收/发射特性。
拔除倒睫乘法强度虫胭脂搭便车代特氏束单代数格拉塞氏动脉检疫旗节点标识符介子光致产生筋疲力尽机械空气分离可变间接费用价格差异空气试验器雷达方程式冷淡的利斯顿氏剪鹿茸精马戏霉菌蛋白匹罗色林平均资本比率法气动清箱实际控制权水杨腈特殊溶性物质天疱疮热外形