作业帮主量子数为n的壳层为什么最多可容纳2n的平方个电子
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/03 20:58:33
主量子数为n的壳层为什么最多可容纳2n的平方个电子
主量子数为n的壳层为什么最多可容纳2n的平方个电子
主量子数为n的壳层为什么最多可容纳2n的平方个电子
主量子数为n的壳层有n个亚层,第k个亚层有2k-1个轨道（1≤k≤n）,也就是n个亚层共有1+3+5+7+...+(2n-1)=(1+2n-1)n/2 =n²个轨道,而每个轨道上至多可以容纳两个电子.因此,n个亚层最多可容纳2n²个电子.所以主量子数为n的壳层最多可容纳2n的平方个电子.
不知道是中学生还是大学生。
如果是中学生，这样理解，第n层有n个亚层，第k个亚层有2k-1根轨道（1≤k≤n）（亚层对应磁量子数用l不是，l=0、1、……、n-1，磁量子数l对应第l+1个亚层），每根轨道上至多可以容纳两个电子。共有轨道1+3+……+（2n-1)=n^2，故最多可容纳2n^2个电子。在中学化学读本（人民教育出版社）上有详细介绍。其中涉及能量最低原理，势能最低原理，泡利不相容...
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不知道是中学生还是大学生。
如果是中学生，这样理解，第n层有n个亚层，第k个亚层有2k-1根轨道（1≤k≤n）（亚层对应磁量子数用l不是，l=0、1、……、n-1，磁量子数l对应第l+1个亚层），每根轨道上至多可以容纳两个电子。共有轨道1+3+……+（2n-1)=n^2，故最多可容纳2n^2个电子。在中学化学读本（人民教育出版社）上有详细介绍。其中涉及能量最低原理，势能最低原理，泡利不相容原理，更加深刻的原因要到大学才学。
如果是大学生，需要把数理方程学得很深入之后，理解清楚分离变量法，然后解薛定谔方程，可以算出轨道的数目。
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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...
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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。
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泡利原理