表示電子在原子中運動狀態的四個量子數之一，符號是l，是代表角動量的量子數，確定電子云的形狀。當n（主量子數）值一定時，l只能取0，1，2，3…(n-1)等值。當l=0時，電子云的形狀是球形對稱的，用符號s表示，也稱s亞層；當l=1時，電子云呈啞鈴形，用符號p表示，也稱p亞層；當l=2時，電子云常呈四瓣形，用符號d表示，也稱d亞層；當l=3時，用符號f表示，也稱f亞層，電子云形狀更為複雜。在n=1的電子層中，l=0，只有一個亞層即1s亞層；n=2時，l=0，1，這時有兩個亞層，即2s，2p亞層；n=3時，l=0，1，2，這時有三個亞層，即3s，3p，3d。依此類推可知各電子層具有的亞層數目和種類。
基本介紹
- 中文名：角量子數
- 外文名：azimuthal quantum number
- 含義：軌道角動量的量子數
- 符號：用小寫英文字母l來表示
介紹,作用,
介紹
它是一個矢量。當它不是連續變動時，會取不同的分離值，是量子化的。
角量子數l確定原子軌道的形狀並在多電子原子中和主量子數一起決定電子的能級。電子繞核運動，不僅具有一定的能量，而且也有一定的角動量M， 它的大小同原子軌道的形狀有密切關係。例如M=0時，即l=0時說明原子中電子運動情況同角度無關，即原子軌道的軌道是球形對稱的；如l=1時,其原子軌道呈啞鈴形分布；如l=2時，則呈花瓣形分布。對於給定的n值，量子力學證明l只能取小於n的正整數：l=0,1,2,3……(n-1) 磁量子數m 磁量子數m決定原子軌道在空間的取向。某種形狀的原子軌道，可以在空間取不同方向的伸展方向,從而得到幾個空間取向不同的原子軌道。
這是根據線狀光譜在磁場中還能發生分裂，顯示出微小的能量差別的現象得出的結果。磁量子數可以取m=0,±1,±2……±l 自旋量子數ms 直接從薛丁格方程得不到第四個量子數——自旋量子數ms，它是根據後來的理論和實驗要求引入的。精密觀察強磁場存在下的原子光譜，發現大多數譜線其實由靠得很近的兩條譜線組成。這是因為電子在核外運動，還可以取數值相同,方向相反的兩種運動狀態，通常用↑和↓表示.
角量子數（azimuthal quantum number）的引入是由於電子繞核運動時，不僅具有一定的能量，而且也具有一定的角動量，角動量的絕對值和角量子數l的關係式為：
對於給定的n值，量子力學證明l只能取小於n的非負整數：l=0,1,2,3……(n-1) 。
角量子數決定電子空間運動的角動量，以及原子軌道或電子云的形狀，在多電子原子中與主量子數n共同決定電子能量高低。對於一定的n值，l可取0，1，2，3，4… n-1等共n個值，用光譜學上的符號相應表示為s，p，d，f，g等。角量子數l表示電子的亞層或能級。一個n值可以有多個l值，如n=3表示第三電子層，l值可有0，1，2，分別表示3s，3p，3d亞層，相應的電子分別稱為3s，3p，3d電子。它們的原子軌道和電子云的形狀分別為球形對稱，啞鈴形和四瓣梅花形，對於多電子原子來說，這三個亞層能量為E3d>E3p>E3s，即n值一定時，l值越大，亞層能級越高。在描述多電子原子系統的能量狀態時，需要用n和l兩個量子數。
