从价电子轨道形状考虑,定性说明为什么角量子数愈小量子亏损愈大

发布网友发布时间：2022-04-24 14:01

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热心网友时间：2023-10-15 12:35

里德伯把碱金属原子光谱的波数表为: v(n)=v-R/(n*^2),其中有效量子数n*=n-delta。delta就称为量子数亏损，它是角动量的函数。
氢原子不会发生量子数亏损，因为它只有一个电子和一个质子。但是，里德伯公式是把碱金属原子看做一个原子实（Z个质子和Z-1个电子组成)和一个电子，因此，当最外层这个价电子与原子实发生极化，或价电子轨道运动跑进原子实里，就使这个有效电荷数变小，导致n*<n。
l越小的轨道，原子实极化和轨道贯穿越厉害，原子能级下降也越厉害。
量子数亏损的大小也可以用电子的轨道半径来直观地解释。
那么对于同l不同n的电子，其轨道半径相差很大，但为什么量子数亏损变化不大？这个问题很好。未见有人探讨过。我认为可能是因为n比较大时，即使delta 基本不变，但是因为它们两个是相减的，所以量子数亏损相对来说是变小的。另外，由于轨道半径是和n平方成正比的，所以“等效的”量子数亏损也是随平方关系减小，但由于公式中它放在平方里面，所以看起来似乎就变化不大了。

从价电子轨道形状考虑,定性说明为什么角量子数愈小量子亏损愈大

我认为可能是因为n比较大时，即使delta 基本不变，但是因为它们两个是相减的，所以量子数亏损相对来说是变小的。另外，由于轨道半径是和n平方成正比的，所以“等效的”量子数亏损也是随平方关系减小，但由于公式中它放在平方里面，所以看起来似乎就变化不大了。

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