轨道定义和示例
轨道定义
在化学和量子力学中，轨道是描述电子、电子对或（不太常见的）核子的类波行为的数学函数。轨道也可以称为原子轨道或电子轨道。尽管大多数人认为“轨道”与圆有关，但可能包含电子的概率密度区域可能是球形、哑铃形或更复杂的三维形式。
数学函数的目的是绘制电子在原子核周围（或理论上在原子核内部）区域中的位置概率。
一个轨道可以指一个轨道电子云，其能量状态由给定的n值描述，ℓ, 和mℓ 量子数。每个电子都由一组唯一的量子数来描述。一个轨道可以包含两个自旋成对的电子，并且通常与原子的特定区域相关联。s轨道、p轨道、d轨道和f轨道是指具有角动量量子数的轨道ℓ = 分别为0、1、2和3。字母s、p、d和f来自碱金属光谱线的描述，表现为尖锐、主要、漫反射或基本。在s、p、d和f之后，轨道名称超过ℓ = 3是按字母顺序排列的（g，h，i，k，…）。省略字母j是因为它在所有语言中都与i相同。
轨道示例
1s2轨道包含两个电子。它是最低能级（n=1），具有角动量量子数ℓ = 0
原子2px轨道中的电子通常位于围绕x轴的哑铃形云中。
轨道中电子的性质
电子表现出波粒二象性，这意味着它们表现出粒子的某些特性和波的某些特性。
粒子特性
- 电子具有类似粒子的性质。例如，单个电子的电荷为-1。
- 原子核周围有整数个电子。
- 电子像粒子一样在轨道之间运动。例如，如果一个光子被一个原子吸收，只有一个电子改变能级。
波浪特性
同时，电子的行为就像波一样。
- 虽然通常认为电子是单个固体粒子，但在许多方面，它们更像是光子。
- 不可能精确定位电子的位置，只能描述在波函数描述的区域内找到电子的概率。
- 电子绕原子核运行的轨道与地球绕太阳运行的轨道不同。轨道是驻波，能级就像振动弦上的谐波。电子的最低能级类似于振动弦的基频，而较高能级类似于谐波。可能包含电子的区域更像是云或大气，除了球形概率仅适用于原子只有一个电子的情况！
轨道与原子核
尽管关于轨道的讨论几乎总是涉及电子，但原子核中也存在能级和轨道。不同的轨道产生了核异构体和亚稳态。
- 发表于 2021-09-29 23:59
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- 分类：科学
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