3d轨道表示该类原子轨道中共有几个等价轨道?它们相应的一组量子数各为多少?在这些轨道中的电子最多可以有几种不同的能量状态,它们各自的量子数是什么?
参考答案: 解:3d轨道代表了五个等价轨道,它们相应的量子数分别为
(A)n=3,l=2,m=+2,
(B)n=3,l=2,m=+1,
(C)n=3,l=2,m=0,
(D)n=3,l=2,m=-1,
(E)n=3,l=2,m=-2
在没有外磁场作用时(即当该原子单独存在时),这5个3d轨道能级是相同的,称为简并状态。而当有外磁场作用时(其他原子或分子的存在对该原子都相当于外磁场),这5个3d轨道则因空间取向不同而产生能级分裂,呈现出能级的微小差别,这五条3d轨道中,每条轨道的电子可处于两种不同的自旋状态,而且有两种不同的能级(尽管能级差别微小),因而共有十种不同的电子状态,可用十种不同的量子数组合来表示。即上述五种量子数组合中,每种再与二种自旋量子数ms=±1/2组合。如:(A)n=3,l=2,m=+2,即可分别与ms=±1/2组合:(A1)n=3,l=2,m=+2,ms=+1/2;(A2)n=3,l=2,m=+2,ms=-1/2。其余类推。