hce_kmu
110年
物理及化學
第 14 題
In an atom, how many electrons can be contained at most at the $4^{\text{th}}$ orbit?
- A 9
- B 18
- C 32
- D 162
- E 324
思路引導 VIP
如果我們觀察前三個軌道（$n=1, 2, 3$），它們最多能分別容納 2、8、18 個電子。請試著思考，數值 2、8、18 與它們所在的軌道序數 $n$ 之間，是否存在著某種共同的數學規律呢？
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太棒了！你能準確選出 (C) 32，表示你對原子構造的基本規律掌握得非常紮實。這類題目是學習原子結構與電子組態時的核心基礎，很高興看到你對殼層模型有著清晰的理解。
主量子數與電子容量的關聯
在原子結構中，電子的排列遵循特定的空間規律。根據波耳模型與量子力學的推導，每一個主殼層（能量階層）所能容納的最大電子數，可以透過公式 $2n^2$ 來計算，其中 $n$ 代表軌道序數（即主量子數）。當我們討論第 4 層軌道（即 $N$ 殼層，$n=4$）時，代入公式計算即為 $$2 \times 4^2 = 2 \times 16 = 32$$
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