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量子數是什麼意思

粒子狀態和性質的數

量子數量子力學中用來描述原子分子原子核亞原子粒子狀態和性質的數。這些數通常取整數或半整數的分立值。量子數的取值不是連續的,而是跳躍式的,即量子化的。這反映了粒子系統內部一定相互作用下存在某些守恆量。在原子物理學中,電子的運動狀態由以下四類量子數描述:

主量子數(n)。它主要表示電子距離原子核的「平均距離」,影響電子的能量。n的取值是所有正整數。

角量子數(l)。它表示電子繞核運動時角動量的大小,對電子的能量也有影響。l的取值可以是小於n的所有非負整數。

磁量子數(m)。它在有外加磁場時描述電子軌道角動量在磁場方向上的分量量子化的大小。m的取值是所有絕對值不大於l的整數。

自旋量子數(ms)。它對應電子自旋的角動量的大小和方向,ms的取值只有正負1/2兩個數值。

這些量子數共同決定了電子在原子中的運動狀態,包括其能量、軌道角動量、自旋角動量等。