1、描述电子在原子核外运动状态的4个量子数之一，习惯用符号n表示。


(资料图片仅供参考)

2、它的取值是正整数，n=1，2，3，……主量子数是决定轨道（或电子）能量的主要量子数。

3、对同一元素，轨道能量随着n的增大而增加。

4、在周期表中有些元素会发生轨道能量“倒置”现象。

5、例如，在20号Ca元素处，K（19号）的E3d>E4s，不符合n越大轨道能越高的规律。

6、而Sc（21号）的E3d

7、其他如4d/5s，5d/6s，……等也有类似情况。

8、在同一原子内，主量子数相同的轨道，电子出现几率最大的空间范围几乎是相同的，因此把主量子数相同的轨道划为一个电子层，并分别用电子层符号K、L、M、N、O、P对应于n=1，2，3，4，5，6等。

9、n越大，表示电子离核的平均距离也越大。

10、每个电子层所能容纳的电子数可按2n^2计算。

11、轨道能虽有局部倒置现象，但用n+0.7l（l为角量子数）的值作为填充电子次序的规则却是十分方便和基本正确的。

12、此外，根据n的大小可以预测轨道的径向分布情况：即当n、l确定后，轨道应有（n-l）个径向极值和（n-l-1）个径向节面（节面上电子云密度为O）。

13、对于相同l的轨道来说，n越大，径向分布曲线的最高峰离核越远，但它的次级峰恰可能出现在离核较近处。

14、这就是轨道的“钻穿”，并产生各轨道间相互渗透的现象。

15、电子能层为第1(K)、第2(L)、第3(M)、第4(N)、……。

16、氢原子内电子在各能层的能量为：En=-13.6/n^2(eV)n=1，氢原子内电子在第一能层的能量为－13.6电子伏；n=2，氢原子内电子在第二能层的能量为－3.4电子伏；……；n愈大，能量愈高。

17、 角量子数决定电子空间运动的角动量，以及原子轨道或电子云的形状，在多电子原子中与主量子数n共同决定电子能量高低。

18、对于一定的n值，l可取0，1，2，3，4…n-1等共n个值，用光谱学上的符号相应表示为s，p，d，f，g等。

19、角量子数l表示电子的亚层或能级。

20、一个n值可以有多个l值，如n=3表示第三电子层，l值可有0，1，2，分别表示3s，3p，3d亚层，相应的电子分别称为3s，3p，3d电子。

21、它们的原子轨道和电子云的形状分别为球形对称，哑铃形和四瓣梅花形，对于多电子原子来说，这三个亚层能量为e3d>e3p>e3s，即n值一定时，l值越大，亚层能级越高。

22、在描述多电子原子系统的能量状态时，需要用n和l两个量子数。

23、表示轨道角动量的量子数。

24、角动量用Μl表示：角量子数用l表示,取值为0，1，…，n-1，h为普朗克常数。

25、l值表示原子轨道或电子云的形状。

26、l=0,原子轨道或电子云是球形对称的；n=2,l=1,电子云是无把哑铃形;n=3,l=2,电子云为花瓣形;l=3的电子云形状更为复杂。

27、光谱学上以 s、p、d、f、…分别表示l=0,1，2，3，…,如n=4，l=0、2、3,分别以4s、4p、4d、4f表示。

28、或者说,l表示同一电子能量中的分层。

29、各分层能量高低的关系如下:l值相同而n值不同,则E1S

30、从能量角度看，一个分层代表一个能级。

31、 磁量子数m决定原子轨道（或电子云）在空间的伸展方向。

32、当l给定时，m的取值为从-l到+l之间的一切整数（包括0 在内），即0，±1，±2，±3，...±l，共有2l+1个取值。

33、即原子轨道（或电子云）在空间有2l+1个伸展方向。

34、原子轨道（或电子云）在空间的每一个伸展方向称做一个轨道。

35、例如，l=0时，s电子云呈球形对称分布，没有方向性。

36、m只能有一个值，即m=0，说明s亚层只有一个轨道为s轨道。

37、当l=1时，m可有-1，0，+1三个取值，说明p电子云在空间有三种取向，即p亚层中有三个以x,y,z轴为对称轴的px，py，pz轨道。

38、当l=2时，m可有五个取值，即d电子云在空间有五种取向，d亚层中有五个不同伸展方向的d轨道表示轨道角动量方向量子数沿磁场的分量：Μz=mh/2πm为磁量子数，取值为0,±1，±2,…,±l，共有2l+1个取值。

39、n=2,l=0,m=0,表明只有一个轨道,即2s;n=2，l=1,m=0,±1,表示有三个空间取向不同的轨道,即2px、2py、2pz。

40、无外加磁场时，三个轨道的能量相同；有外加磁场时，因三个轨道在磁场中的取向不同，表现出较小的能量差别，所以某些线状光谱分裂成几条。

41、 自旋量子数用ms表示。

42、除了量子力学直接给出的描写原子轨道特征的三个量子数n、l和m之外，还有一个描述轨道电子特征的量子数，叫做电子的自旋量子数ms。

43、原子中电子除了以极高速度在核外空间运动之外，也还有自旋运动。

44、电子有两种不同方向的自旋，即顺时针方向和逆时针方向的自旋。

45、通常用向上和向下的箭头来代表，即↑代表正方向自旋电子，↓代表逆方向自旋电子。

46、决定电子自旋运动的角动量沿着磁场的分量：Μs=msh/2πms为自旋量子数,取值为±1/2，表明一个轨道上最多只能容纳自旋反向的两个电子。

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