核外电子排布规律

原子内部电子的运动状态规律之一。1913年，玻尔认为原子中每个电子都处在一个主量子数所描述的圆形轨道上，由于主量子数的大小不同形成半径大小不同的轨道。1915年，索末菲则引入第二个量子数，假定电子的轨道是椭圆的，而原子核位于椭圆的一个焦点上，主量子数相同而第二个量子数不同的电子处于不同的椭圆轨道上；1916年他又引入了第三个量子数，以便区别位于不同平面的轨道。1921年，英国威尔斯大学讲师伯里提出，原子中各层电子数分别为2，8，18，32。还认为原子最外层电子数不超过8。同年，玻尔提出能量亚层的概念，并确定各亚层的电子数分别为2，4，6，……。1924年，奥地利物理学家泡利引入第四个量子数，以示电子自旋的量子化特征；并于1925年提出了不相容原理，指出每一轨道最多能容纳两个电子，能量较低的轨道被电子占满后，其余电子被迫到能量更高的轨道上。同年，玻尔进一步提出，组成每个电子壳层的亚层会出现能级的交错现象：由于靠核近的壳层中个别亚层可能比离核远的壳层中个别亚层离核更远，因而前者的能级反而高于后者，核外电子只能依照能量递增的顺序逐个填入各壳层，这就是能量最低的原理。上述理论科学地描述了核外电子排布规律，并与化学周期率取得了准确的对应关系。