题目
原子中电子的主量子数 n=2，它可能具有的状态数最多为 _________ 个.
原子中电子的主量子数 n=2，它可能具有的状态数最多为 _________ 个.
题目解答
答案
对于主量子数 n=2，角动量量子数 l 的可能取值有 0 和 1。
当 l=0 时，磁量子数 m 只有一个可能的取值：0，考虑电子自旋的两种状态，所以此时的状态数为
2×1=2。
当 l=1 时，磁量子数 m 有三个可能的取值：-1，0，1，同样考虑电子自旋的两种状态，所以此时的状态数为 2×3=6。
所以，当主量子数 n=2 时，电子可能具有的总状态数为 2+6=8。
故答案为：8
解析
步骤 1：确定主量子数 n=2 的角动量量子数 l 的可能取值
对于主量子数 n=2，角动量量子数 l 的可能取值为 0 和 1，因为 l 的取值范围是从 0 到 n-1。
步骤 2：计算 l=0 时的状态数
当 l=0 时，磁量子数 m 只有一个可能的取值：0。考虑电子自旋的两种状态（+1/2 和 -1/2），所以此时的状态数为 2×1=2。
步骤 3：计算 l=1 时的状态数
当 l=1 时，磁量子数 m 有三个可能的取值：-1，0，1。同样考虑电子自旋的两种状态，所以此时的状态数为 2×3=6。
步骤 4：计算总状态数
将 l=0 和 l=1 时的状态数相加，得到当主量子数 n=2 时，电子可能具有的总状态数为 2+6=8。
对于主量子数 n=2，角动量量子数 l 的可能取值为 0 和 1，因为 l 的取值范围是从 0 到 n-1。
步骤 2：计算 l=0 时的状态数
当 l=0 时，磁量子数 m 只有一个可能的取值：0。考虑电子自旋的两种状态（+1/2 和 -1/2），所以此时的状态数为 2×1=2。
步骤 3：计算 l=1 时的状态数
当 l=1 时，磁量子数 m 有三个可能的取值：-1，0，1。同样考虑电子自旋的两种状态，所以此时的状态数为 2×3=6。
步骤 4：计算总状态数
将 l=0 和 l=1 时的状态数相加，得到当主量子数 n=2 时，电子可能具有的总状态数为 2+6=8。