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在化学和量子物理学的微观世界里,原子轨道是一个至关重要的概念。简单来说,原子轨道是描述原子中电子可能出现区域的数学函数。它并非是电子实际的运行轨迹,而是代表电子在原子核外某个空间区域出现的概率分布。其表示方式包含多种,比如用波函数等进行数学表达,不同的原子轨道有特定的符号与特征,下面我们来深入了解它的奥秘。
1、原子轨道,又称轨函,物理学术语,是以数学函数描述原子中电子似波行为。此波函数可用来计算在原子核外的特定空间中,找到原子中电子的几率,并指出电子在三维空间中的可能位置。“轨道”便是指在波函数界定下,电子在原子核外空间出现机率较大的区域。具体而言,原子轨道是在环绕着一个原子的许多电子(电子云)中,个别电子可能的量子态,并以轨道波函数描述。
2、原子轨道是单电子薛定谔方程的合理解ψ(x,y,z)。若用球坐标来描述这组解,即ψ(r,θ,φ)=R(r)·Y(θ,φ),这里R(r)是与径向分布有关的函数,称为径向分布函数,用图形描述就是原子轨道的径向分布函数;Y(θ,φ)是与角度分布有关的函数,用图形描述就是角度分布函数。
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