主量子数 - The mini wiki

21厘米线，又被称为氢线，21厘米辐射是指由中性氢原子因为能阶变化而产生的电磁波谱线。频率是1420.40575177 赫兹，相当于在真空中波长 21.10611405413 公分。在电磁波谱上的位置是微波。这个波长的辐射经常在射电天文学上被应用，尤其无线电波可以穿过对可见光是不透明的星际云等巨大星际介质区域。21公分波来自于主量子数角量子数基态氢原子的两个超精细结构之间。两个超精细结构能阶的能量不同，而量子的频率则是由普朗克关系式决定。

电子层，或称电子壳或电子壳层，是原子物理学中，一组拥有相同主量子数n的原子轨道。电子层组成为一粒原子的电子序。这可以证明电子层可容纳最多电子的数量为

2

n

2

{\displaystyle 2n^{2}}

，这种全满的电子层称为“闭合壳层”。

在量子力学里，量子态指的是量子系统的状态。态向量可以用来抽象地表示量子态。采用狄拉克标记，态向量表示为狄拉克标记

|
ψ
⟩

{\displaystyle \left\vert \psi \right\rangle }

；其中，在符号内部的希腊字母

ψ

{\displaystyle \psi }

可以是任何符号，字母，数字，或单字。例如，在计算氢原子发射光谱时，能级与主量子数

n

{\displaystyle n}

有关，所以，每个量子态的态向量可以表示为

|
n
⟩

{\displaystyle \left\vert n\right\rangle }

。

莱曼系是物理学上氢原子的电子从主量子数n大于等于2跃迁至n = 1的一系列光谱线。这些系列以希腊字母依序标示：n = 2跃迁至n = 1称为莱曼-α，3跃迁至1称为莱曼-β，4跃迁至1称为莱曼-γ，依此类推。这个序列的谱线是以发现者西奥多·赖曼命名为莱曼系。

在核物理与核化学中，核壳层模型是一个利用泡利不相容原理的结构来描述的原子核的能量级别的一个模型。此种模型与电子轨域模型略不同：核子的角动量量子数可大于或等于主量子数，而后在1949年核壳层模型由几个物理学家研究及提出，最主要的几个人是尤金·维格纳、玛丽亚·格佩特-梅耶和约翰内斯·延森，由于发现核壳层模型理论和对称性原理，因此于1963年被授予诺贝尔物理学奖。

帕申系是物理学上氢原子的电子从主量子数n大于或等于4跃迁至n = 3的一系列光谱线。这些系列以希腊字母依序标示：n = 4跃迁至n = 3称为帕申-α，5跃迁至3称为帕申-β，6跃迁至3称为帕申-γ，依此类推。

在量子力学里，泡利不容原理表明，两个全同粒子的费米子不能处于相同的量子态。这原理是由沃尔夫冈·泡利于1925年通过分析实验结果得到的结论。例如，由于电子是费米子，在一个原子里，每个电子都拥有独特的一组量子数

n
,
ℓ
,

m

ℓ

,

m

s

{\displaystyle n,\ell ,m_{\ell },m_{s}}

，两个电子各自拥有的一组量子数不能完全相同，假若它们的主量子数

n

{\displaystyle n}

，角量子数

ℓ

{\displaystyle \ell }

，磁量子数

m

ℓ

{\displaystyle m_{\ell }}

分别相同，则自旋

m

s

{\displaystyle m_{s}}

必定不同，它们必定拥有相反的自旋磁量子数。换句话说，处于同一原子轨域的两个电子必定拥有相反的自旋方向。

布拉克系是物理学上氢原子的电子从主量子数n大于等于5跃迁至 n = 4的一系列光谱线。这些系列以希腊字母依序标示：n = 5跃迁至n = 4 称为布拉克-α，6跃迁至4称为布拉克-β，7跃迁至4称为布拉克-γ，依此类推。这个序列是以在1922年最早观测的美国物理学家弗雷德里克·布拉开的名字命名的。