電子軌道の文字の意味

質問

2s^2 2p^2(3P)3p

これはどういう意味でしょうか??
2sや2p等の軌道の意味は分かるのですが、ｓやpの右上につく数字の意味、また(3P)の意味が分かりません。何を表している数字なのでしょうか??

ご教授お願いします。

回答No.1

Akira_Oji

ご存知のように、2sや2p等は軌道の名前ですが、
前の数字「２」は「主量子数」n=2のことです。
s、p、d、ｆは「角運動量」量子数Lが　L=0,1,2,3にそれぞれ対応しています。

「ｓやpの右上につく数字の意味」は「その軌道にいくつの電子が入っているか」の数。ｓ軌道には電子スピンUp・Downの２個まで、ｐ軌道には電子スピンUp・Downの６個まで、d軌道には１０個まで入ることができます。一般に２ｘ（２L+1)個まで入ることができるので、「ｓやpの右上につく数字」はその軌道にいくつの電子が入っているかを表しています。

「(3P)の意味」はたぶん「２ｓと２ｐに入っている電子でできる状態のうち」の「３Pの状態」を表しているのだと思います。「３」は全スピンをSとして「２S+1」＝３となること。すなわち、S=1となることを表しています。ということは、２ｓ軌道ではUp・Downで打ち消して０ですから、２ｐ軌道の２つのスピンが同じ方向で1/2+1/2=1となってS=1.　「P」は全角運動量が１であることです。（２ｐ軌道は全軌道を電子によってまだ占められていません。）

その外側の３ｐ軌道には電子が１つしか入っていませんが、３ｐの右上には「１」は普通書かないことになっています。