パウリの排他律での量子数とは

質問

wikiによると、1つの原子軌道に属する2つの電子は電子の量子状態を決める4つの量子数の全部を共通にはもちえないとのことですが、その４つの量子数とは主量子数、副量子数、スピン量子数とあと何ですか？
また、たとえばスピン1/2の電子はスピンの方向としてある方向(↑)と逆方向(↓)をとりうる。と説明がありますが、-1/2の時はどういう方向？をとりうるのでしょうか？
1/2であれば↑で、-1/2であれば↓ではないのでしょうか？
↑と↓は単純に電子の実際の自転方向が逆と何でしょうか？

回答No.2

101325 · ベストアンサー

> ４つの量子数とは主量子数、副量子数、スピン量子数とあと何ですか？

あと磁気量子数です。
他に軌道角運動量量子数とか軌道量子数とか方位量子数とかありますが、この３つは副量子数と同じものです。

> スピン1/2の電子はスピンの方向としてある方向(↑)と逆方向(↓)をとりうる。

「スピン1/2の電子」というときの"スピン"は、"スピン角運動量"の意味です。スピン角運動量が1/2の電子は、スピン量子数として1/2または-1/2をとることができます。これは副量子数が1の電子が、磁気量子数として　－１または０または１をとることができる、ということに似ています。

> 1/2であれば↑で、-1/2であれば↓ではないのでしょうか？

そのとおりです。もう少し丁寧にいえば、「スピン量子数が1/2であれば↑で、スピン量子数が-1/2であれば↓」です。

> ↑と↓は単純に電子の実際の自転方向が逆と何でしょうか？

文末が、おそらく入力ミスで、変な日本語になってますけど
「↑と↓は単純に電子の実際の自転方向が逆となるのでしょうか？」
ということでしたら、これもそのとおりです。もう少しディープなところまで勉強すると、この理解では間に合わなくなるのですけど、いまのところは、そう考えて問題ないです。

回答No.4

noname#57316

#３です。
一行目、ちょっとおかしな書き方をしました。以下の通り訂正します。

・・・・、方位量子数（前期量子論では、副量子数といわれていたと思います）（l）、・・・・

回答No.3

noname#57316

原子内電子の状態は、主量子数（ｎ）、方位量子数（前期量子論で副量子数といわれていたものと思われます）（l）、
磁気量子数（m）、そしてスピン量子数（s）によって決まります。
主量子数が　n　のとき、l　は、n-1　まで、m　は、-l　～　+l　まで、
そして、s　は　+1/2　と　-1/2　の二通りで、電子は　2n^2　の状態が取れます。
スピンの上下方向ベクトルは、+(1/2)h/(2π)、あるいは　-(1/2)h/(2π)　のどちらかの角運動量を持つ電子を区別するために、
方向を決めることにしただけで　1/2　であれば　↑　で、-1/2　であれば　↓　と決まっているわけではありません。

回答No.1

noname#69788

副量子数というのは、聞いたことがありません。方位量子数、磁気量子数のことですか。