电子壳层

电子壳层是电子在核周围所占据的、成组的能级，每个壳层用主量子数 n 标记。历史上它们也用字母命名——n 等于一为 K，然后是 L、M、N——大致对应着离核平均距离逐渐增大的各层。每个壳层都处在比它内层更高的能量上，并能容纳一个固定的最大电子数。

壳层的容量并非随意定的；它直接从量子数中导出。把壳层 n 内所有允许的轨道形状与朝向数清楚，再为两种自旋状态加倍，便得到二乘 n 的平方的容量：第一壳层两个电子，第二壳层八个，第三壳层十八个，依此类推。正是这种计数，连同不相容原理，决定了原子按何种方式填充。

壳层是一幅极其有用的图像，但它是一种组织方案，而非字面意义上的物理分层。在一个壳层之内，电子铺展成形状各异、相互重叠交错的轨道；在较重的原子里，来自不同壳层的亚层能量甚至会发生交错。尽管如此，壳层的观念抓住了原子结构的根本节律，并支撑着元素周期表的全部逻辑。