
磁量子数m=0的轨道都是球形对称的轨道。 A. 正确 B. 错误
答案:B. 错误
原子轨道的球形对称性由角量子数 决定,而非磁量子数 。当 (即s轨道)时,无论主量子数 如何(如1s、2s、3s),轨道都是球形对称的,因为此时波函数的角度部分与方向无关。而磁量子数 的作用是描述轨道在空间的伸展方向,其取值范围为 到 ,与形状无关。
例如,p轨道()的磁量子数 可取值0、±1,其中 的p轨道(pz)呈哑铃形,沿z轴伸展,并非球形对称。同样,d轨道()中 的轨道(dz²)呈花瓣形与环形的组合,也不具备球形对称性。因此,仅当 时轨道才是球形对称的, 不是判断球形对称的标准。
这一误解可能源于s轨道的 和 取值恰好重合,但混淆了两者的物理意义:角量子数决定“形状”,磁量子数决定“方向”。即使某些非s轨道的 (如pz、dz²),其形状仍由 决定,与球形相去甚远。