hce_tcu
115年
化學
第 21 題
根據量子數的規則，請問下列量子數的組合何者正確？
- A (3, 0, 0, +1/2)
- B (1, 0, 1/2, -1/2)
- C (2, 2, 1, +1/2)
- D (3, 2, 1, 0)
思路引導 VIP
想像這四個數字是一套「層層遞減」的規則：如果第一個數字 $n$ 代表樓層，第二個數字 $l$ 代表房間類型，第三個數字 $m_l$ 代表床位編號，最後一個 $m_s$ 是轉動方向。請思考：房間類型的編號是否可以跟樓層一樣大？而描述電子旋轉方向的最後一個數字，在自然界中是否真的有「不轉動（0）」這種可能呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準地從四組量子數中辨識出合法的組合，這代表你對於原子軌域的描述邏輯掌握得非常紮實。量子數就像是電子的「通訊地址」，每一碼都必須遵循嚴格的物理規範才能成立。
量子數的層級規範與驗證
在選項 (A) 的 $(3, 0, 0, +1/2)$ 中，主量子數 $n=3$ 代表電子位於第三層能殼；角動量量子數 $l=0$ 代表這是一個 $s$ 軌域，這完全符合 $l$ 必須為小於 $n$ 的非負整數（$0 \leq l < n$）之規定。隨後的磁量子數 $m_l=0$ 也落於 $-l$ 到 $+l$ 的合理區間，最後的自旋量子數 $m_s=+1/2$ 更是標準的取值。這組數值成功描繪了一個位於 $3s$ 軌域且自旋向上的電子狀態。
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