如今还有很多人误以为电子绕原子运动的类型与地球绕太阳运动一样，这就大错特错了！
你可能知道波尔的能级跃迁模型，电子云模型，但是电子到底是怎么运动的，你还是不太清楚。
然后咱们先从波尔的能级跃迁剖析。一个电子从一个轨道跳跃到另一个轨道上，跳跃这个过程是不连续的，不存在过渡。
对原子轨道的误解
这里必须澄清一个观点，很多人会误以为原子轨道便是电子核外的电子层轨道。
实在，这种1，2，3的“轨道”并不是原子轨道，这是能层，也叫电子层。
能层便是高中化学学的K，L，M，N，O，P电子层，对应的电子层序号依次是1 2 3 4 5 6。
第一层也叫K层，第二层是L层，第三层是M层（依次类推）。每一个电子层（能层）又包含着不同的能级，一个电子层有几个能级，取决于电子层的序号。
比如第一个电子层（K）只有一个能级。第二个电子层（L）有两个能级（依次类推）。由于能级是电子层（能层）的下属，以是能级也叫电子亚层。能级实在便是高中化学学的s，p，d，f 原子轨道。
比如第一个电子层只有一个能级，这个能级便是s轨道。第二个电子层只有两个能级，这两个能级分别便是s轨道的和p轨道。第三个电子层有三个能级，这三个能级分别便是s，p，d轨道。剩下的电子层，依次类推就行。
但是一定要把稳，第二个电子层有两个能级，并不是说只有s和p两个原子轨道。
除了s轨道，其他轨道都自带拷贝功能（严格来说是空间取向）。s轨道是球型，这种轨道不会复制自己，所以是单独存在的。p轨道的形状是哑铃型，这种轨道自带三倍拷贝功能，d轨道都是三个d轨道一起涌现的。d轨道自带五倍拷贝功能，d轨道都是五个一起涌现。
spdf轨道的拷贝倍数按照1，3，5，7等奇数形式打算。实在所谓的spdf轨道只是表示电子云的不同形状。电子大概率会涌如今某一特定空间，恰好这样的空间会形成某一特定的形状。比如s轨道像球型，p轨道像哑铃型，d轨道像花瓣型。
现在已经搞清原子轨道的类型了，接下来就要看电子到底是怎么霸占这些轨道的。
事实上，电子霸占原子轨道的过程紧张按照泡利不相容事理和洪特规则进行。
泡利不相容事理见告我们一个原子轨道顶多容纳两个电子。
比如，第一个电子层（K层）只有一个能级，这个能级上只有一个s轨道，以是只能容纳两个电子。
第二个电子层（L层），有s，p两个能级，以是就有一个s轨道，3个p轨道，一共四个原子轨道，以是顶多容纳8个电子。
第三个电子层（M层），有s，p，d三个能级，以是就有一个s轨道，3个p轨道，5个d轨道，一共9个原子轨道，以是顶多容纳18个电子。
在自然界中，统统都在追求稳定，如果现在还不稳定，总会达到稳定状态。
由于稳定的事物变革少，不稳定的事物变革大，变革大的状态总会折腾到变革小的状态。
这个道理同样适用于物理学，稳定的状态意味着能量低，最稳定的状态，则能量处于最低状态。
而洪特规则大略来说，便是能量最低事理，电子总是先霸占能量最低的原子轨道，如果更低能量的原子轨道被占满了，才会被迫盘踞更高能量的原子轨道。理解洪特规则后，剩下的便是比拟不同原子轨道的能量就行。
这些原子轨道的能量是这样的
1s便是第一个电子层的s轨道，2s便是第二个电子层的s轨道。2p便是第二个电子层的p轨道（第一个电子层没有p轨道）
按照横向比拟，1s小于2s小于3s。 2p小于3p小于4p。
按照纵向比拟，3s小于3p小于3d。
按照横纵交错比拟，就牵扯能量交错事理了。从第四个电子层开始，4s就小于3d了。后面的能量交错比拟，自行查资料就行，我就不展开讲了。
泡利不相容事理的深层理解不知道你有没有想过，为什么泡利不相事理认为一个原子轨道只能容纳两个电子呢？首先想象一下，原子核外分布着很多电子，这些电子都一样吗？
如果只是直不雅观感想熏染，彷佛所有的电子长得都一样。按照常规办法我们不能鉴定出两个电子有什么不同。
但是理性思考一下，又以为电子之间肯定存在着不同点。
事实上，电子之间的确存在很多不同点
为了区分电子。以是就须要制订一种分外的办法给这些电子 标身份号码。
在量子力学中，电子存在几种不同点，就有几种量子数。以是量子数可能有很多种。
而对付核外电子，一样平常只做四种类型的差异，以是就有四种量子数。
如果两个电子的四种量子数都相同，那么它们就具有相同的量子态，是不可能处于同一原子轨道上的。这才是泡利不相容事理的严谨阐明。
但为什么泡利不相事理的结论却是：一个原子轨道顶多容纳两个电子。这又怎么理解？
要阐明这个问题，我们就须要先理解一下电子的四种量子数，也便是四种区分办法。
第一种区分便是主量子数
比如在第一个电子层的电子和第二个电子层的电子虽然都是核外电子，但是它们所处的电子层不同，以是第一种差异就出来了。这便是主量子数。
第二种差异便是角量子数
比如第二个电子层有4个电子，首先这四个电子的主量子数是相同的，但是它们之间的轨道类型可能不同，比如s轨道或p轨道，以是按照原子轨道划分，就又多了一种区分电子的办法。
第三个差异便是磁量子数
刚才我已经讲了，第二能层的p轨道有三个，三个p轨道如果都有电子，这时候它们的主量子数和磁量子数已经是一样的了。
如果仅仅只是通过前两种办法，已经无法区分第二能层的三个p轨道上的三个电子了。
事实上，这三个p轨道并不完备相同，由于不同的p轨道在磁场上的分量是不同的。这便是第三种差异。
现在你想象一下，如果泡利不相容事理只适用于这三种量子数。
那同一能层，同一能级的同一个原子轨道上就只能容纳一个电子了。
由于同一个原子轨道一旦存在两个电子，那么这两个电子的三个量子数一定相同，以是就会违背泡利不相容事理。
这个时候，第四种差异就显得尤为主要。如果没有第四种差异，一个原子轨道就不可能存在两个电子，而只能是一个电子。这便是第四种量子数，也叫自旋量子数。
自旋量子数只有两种，要么是-1/2，要么是1/2。两种自旋可以粗略地认为是上旋或者下旋。
以是同一个轨道内两个电子的前三种量子数都相同，但是第四种量子数不同，且只能有两种不同，要么自旋为上，要么为下。以是一个原子轨道内必定只能容纳两个电子，且自旋不同。
实在，正是由于第四种量子数只有两种差异，才导致同一轨道上只能存在两个电子，这也是泡利不相容事理的核心思想。
实在，四种量子数相同的电子不能处于同一轨道还有更深层的阐明。
由于电子的实质是波函数，且具有反对称性。
反对称波函数便是说，量子数完备相同的两个电子相遇，会相互制约。个中一个电子波向上，另一个就一定向下，并且严格对应。
一旦两列波处在同一轨道内，那相遇后就会完备抵消，从而导致电子的波函数消逝，那电子就不存在了。
电子的反对称波函数也从实质上阐明了泡利不相容事理。
想象一下，如果没有泡利不相容事理，那么按照洪特规则，所有的核外电子都会霸占到能量最低的基态原子轨道上。所有的电子如果都处于基态，那化学性子就和氦原子一样稳定。
宇宙中基本上所有原子的状态都固若金汤，就不会轻易形成化学键，那么有机物就不会存在，生命自然也就不会存在。
以是从这种角度来看，地球上存在生命又得多感谢一位。
人类不仅要感谢引力，电磁力，暗能量，超新星爆炸抛射的重元素，太阳的能量，地球磁场，木星的守卫，海底温泉形成的luca，还得感谢大自然创造了泡利不相容事理！
