D状态l为多少(L/d表示什么意思)

3.1.2电子运动状态描述的三种方法

1）波函数和原子轨道

2）电子云与概率密度

3）量子数

薛定谔方程是不定方程，有无穷多的解。为得到合理解，在解薛定谔方程中，波函数中引入了四个量子数主量子数 n、角量子数 l、磁量子数m、自旋量子数ms，一组量子数确定一种波函数，对应于电子的一种运动状态。

(1) 主量子数 n

n 的取值：n = 1，2，3，…

n = 1，2，3，4, ··· 对应于电子层K，L，M，N, ···

表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离

确定单电子原子的电子运动的能量

n 越大, 轨道能量(电子能量)越高, 电子出现概率最大的区域离核的平均距离越远。（由于原子核带正电荷，电子带负电荷，所以在原子核周围的电子的轨道能量都是负数，在距离原子核无限远处的电子轨道能级为0，离原子核越近，其轨道的能量越低）

Q1和Q2的符号相反，所以其中的电磁力是负数

主量子数表示电子到原子核的距离

由于现在元素周期表只发现到第七周期，所以现在原子核外最多只有7层电子，即主量子数n不大于7，但不排除n将来会超过7.

(2) 角量子数 l

l 的取值：l = 0,1,2,3,···, (n – 1)

l = 0,1,2,3 原子轨道习惯上分别称为s、p、d、f 轨道。

表示亚层，基本确定原子轨道的形状，s、p、d、f分别对应球形，哑铃形，梅花形和复杂形。不同亚层，举例原子核的距离不同。

对于多电子原子，与n共同确定原子轨道的能量

角量子数表示电子亚层轨道

(3) 磁量子数 m

m 的取值: m = 0, ±1, ±2……±l，共可取2l + 1个值

确定原子轨道的伸展方向，除s轨道外，都是各向异性的

p轨道, m=-1,0,+1,有三个伸展方向

d轨道, m=-2,-1,0,+1,+2有五个伸展方向

不同的伸展方向，距离原子核的距离是相同的，所以m不影响原子轨道的能级。

思考一下：f轨道，有几个伸展方向

(4) 自旋量子数ms

用波函数ψ,n,l,m描述原子中电子的运动，习惯上称为轨道运动，它由n, l, m三个量子数所规定，电子还有自旋运动，因而产生磁矩，电子自旋磁矩只有两个方向。

自旋量子数的取值和意义

自旋量子数的写法

如果把电子比成地球，原子核表述成太阳，那么主量子数n、角量子数l、磁量子数m、,表述地球围绕太阳公转的数据，那么自旋量子数ms表述的就是地球自转的数据.

相同n(同层)，可容纳的电子总数为2n2。（2倍的n的平方，头条编辑里没找到上标和下标）

例1，在Na+离子中，各轨道能量由（ ）决定。

A. n B. n和l C. l, D. l、n和m

（答案见评论区）

3.1.3能级跃迁

处于不同轨道上的电子的能量不同，通常称为电子能级不同或者轨道能级不同。

处于低能量轨道的电子，如果接受外界提供的适当能量，就可以跃迁到高能量的轨道上，两轨道的能量之差等于电子所接受的外界能量。反之，如果处在高能量轨道上的电子返回低能量轨道，则向外界释放能量。比如某电子可以接收能量从n=1的轨道跃迁到n=2的轨道上（n=2轨道能级高于n=1）

对于指定元素的原子，其原子轨道都是确定的，即每一个轨道上的电子的能量也是确定的，其基态和某一激发态的能量差是确定的。不同元素的原子，其基态与激发态的能量差是不相同的。这种能量是不连续的，这也是量子力学的重要理论。这种能量的变化以电磁波的方式出现，根据光的能量表达式

不同频率的电磁波代表的能量不同

其中，h是普朗克常数，数值是6.63*10-34J•s,c是光速，数值是3*108m•s-1,所以，每一个元素只对应几个特定的电磁波波长。

例：氢原子光谱中，一条谱线的波长是656.5nm，试求其频率以及此激发态与基态的能量差

记得把单位转换成标准单位

3.1.4原子发射光谱和原子吸收光谱

原子发射光谱：对样品加热，使其基态的原子吸收外界能量，原子核外低能级的电子跃迁到高能级上，成为激发态原子，但激发态原子的电子在很短时间内返回低能态，并且放出电磁波形式的能量，根据电磁波的频率和强度，确定该元素的种类和含量。

原子吸收光谱：用待测物质做灯丝，制成光源，这种光源发出的光含有该元素的特征谱线。这样的特征谱线照在待测物质上，其特征谱线被吸收（用于其电子从低能态跃迁到高能态），根据吸收情况，判定待测物质的元素种类和含量