軌道角動量

軌道角動量是粒子轉動中源於「繞某中心運動」的那一部分，正如地球因繞太陽公轉而擁有角動量。在量子力學裡，它描述電子繞原子核的環行，或任何粒子繞一定點的迴旋。在經典物理中你會用位置與速度去計算它；而在量子理論裡，它由位置算符與動量算符以 L = r × p 的組合構成。

和量子世界裡所有角動量一樣，軌道角動量也是量子化的。它的大小由整數 ℓ——零、一、二，依此類推——所設定，絕不取分數值。ℓ = 0 的電子根本沒有任何軌道環行，這正是為何最低的原子軌道是一個毫無特徵的球；ℓ 越大，意味著更豐富的瓣狀圖樣與更多的迴旋。僅這一個整數，就組織起了原子的大部分結構。

軌道角動量之所以重要，是因為它塑造了電子最可能現身之處，也決定了原子如何連結成分子。化學裡熟悉的 s、p、d、f 標記，不過是 ℓ = 0、1、2、3 的代號。知道一個電子的軌道角動量，你便知道它電子雲的對稱性、它可取的能量，以及它能吸收或發射何種光的規則。