题目

描写电子运动状态的四个量子数是主量子数,角量子数,磁量子数,自旋量子数还是自旋磁量子数?

提问时间：2020-06-27

答案

描写电子运动状态的四个量子数是主量子数,角量子数,磁量子数,自旋量子数. 我想是不是可以这样理 描述电子在空间的运动状态： 主量子数n代表电子在空间运动所占的有效体积； 角量子数L规定其运动的 轨道角动量 ；如：s,p,d,f; 磁量子数mL规定其运动的 轨道角动量在磁场方向的分量 ；如：px,py,pz； 自旋量子数S规定其运动的 自旋角动量 ； 自旋磁量子数mS规定其运动的 自旋角动量在磁场方向的分量 . 在这里, 自旋量子数是表征自旋角动量的量子数,就像角量子数是表征轨道角动量量子数一样； 角量子数只表示了电子运动的轨道形状,如s、p、d、f,但没有表明其在磁场方向的分量,即px、py、pz或dxy、dxz……等；自旋量子数S也只是表示了电子自旋的角动量,而没有表明其自旋角动量在磁场方向的分量是顺时针还是逆时针. 至于数值,因为我们讨论的是电子,电子属于费米子；费米子遵循的费米-狄拉克统计,其中一个显著特点, 就是遵循“泡利不相容原理”, 即在一个费米子系统中,绝不可能存在两个或两个以上在电荷、动量和自旋朝向等方面完全相同的费米子.所以,如你所说,费米子就是：在“基本”粒子中,自旋量子数为半整数的粒子.自旋量子数s≡1/2,自旋磁量子数ms=+1/2和-1/2. 至于玻色子,是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数（0,1,2等）的粒子,是 不遵守泡利不相容原理的 . 它并非构成物质的基本粒子,而是传递作用力的粒子,如：光子、介子、胶子等. 也正是由于这种自旋差异,使费米子和玻色子有完全不同的特性. 没有任何两个费米子能有同样的量子态：它们没有相同的特性,也不能在同一时间处于同一地点；而玻色子却能够具有相同的特性.