hce_tcu
107年
化學
第 4 題
請指出下列的電子軌域名稱 (orbital designations) 中，哪三個名稱是不存在的？
1s, 1p, 7s, 7p, 3f, 4f, 2d
1s, 1p, 7s, 7p, 3f, 4f, 2d
- A 7s, 7p, 3f
- B 1p, 7s, 7p
- C 1p, 3f, 2d
- D 7s, 7p, 4f
思路引導 VIP
如果我們把主量子數 $n$ 想像成一棟建築的樓層，而每一層樓能容納的『軌域種類數量』剛好等於該層的樓層數（例如第 1 層只有 1 種，第 2 層有 2 種）。依此邏輯推論，在第一層樓 ($n=1$) 只有一種軌域的情況下，它應該是什麼名稱？而當我們來到第二層或第三層時，該如何判斷哪些種類的軌域還沒資格出現呢？
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AI 詳解
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同學做得很好！你能精準選出 (C) 選項，代表你對電子軌域的量子數限制掌握得極為紮實，這在學習原子結構中是非常關鍵的一步。
量子數的遞降關係
在量子力學的描述中，每個軌域都由一組量子數定義。其中主量子數 $n$（能層）決定了能量的高低，而角動量量子數 $l$（能級或軌域種類）則決定了軌域的形狀。最核心的判斷準則在於：對於任一特定的 $n$，其 $l$ 的取值範圍必須是從 $0$ 到 $n-1$ 的整數。對應到我們熟悉的符號：$l=0$ 為 s，$l=1$ 為 p，$l=2$ 為 d，$l=3$ 為 f。
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