总自旋量子数

总自旋量子数

决定电子自旋运动的角动量沿着磁场的分量：μs=msh/2π

ms为自旋量子数，取值为±1/2，表明一个轨道上最多只能容纳自旋反向的两个电子。

关键意义

量子数描述量子系统中动力学上各守恒数的值。它们通常按性质地描述原子中电子的

各能量，但也会描述其他物理量（如角动量、自旋等）。由于任何量子系统都能有一个或

以上的量子数，列出所有可能的量子数是件没有意义的工作。

每一个系统都必须要对系统展开全面分析。任何系统的动力学都由一量子哈密顿波函数，h，所叙述。系统中存有一量子数对应能量，即为哈密顿波函数的特征值。对每一个

波函数o而言，除了一个量子数可以与哈密顿波函数互换（即为满足用户oh=ho这条关系式）。

这些是一个系统中所能有的所有量子数。注意定义量子数的算符o应互相独立。很多

时候，能有好几种选择一组互相独立算符的方法。故此，在不同的条件下，可使用不同的

量子数组来描述同一个系统。

最被广为研究的量子数组就是用作一原子的单个电子：不只是因为它在化学中有价值（它就是周期表、化合价及其他一系列特性的基本概念），还因为它就是一个解的真实问题，故广为教科书所使用。

在非相对论性量子力学中，这个系统的哈密顿算符由电子的动能及势能（由电子及原

子核间的库仑力所产生）。动能可被分成，有环绕原子核的电子角动量，j的一份，及余

下的一份。由于势能是球状对称的关系，其完整的哈密顿算符能与j2交换。而j2本身能

与角动量的任一分量（按惯例使用jz）交换。