轨道角动量

轨道角动量是粒子转动中源于「绕某中心运动」的那一部分，正如地球因绕太阳公转而拥有角动量。在量子力学里，它描述电子绕原子核的环行，或任何粒子绕一定点的回旋。在经典物理中你会用位置与速度去计算它；而在量子理论里，它由位置算符与动量算符以 L = r × p 的组合构成。

和量子世界里所有角动量一样，轨道角动量也是量子化的。它的大小由整数 ℓ——零、一、二，依此类推——所设定，绝不取分数值。ℓ = 0 的电子根本没有任何轨道环行，这正是为何最低的原子轨道是一个毫无特征的球；ℓ 越大，意味着更丰富的瓣状图样与更多的回旋。仅这一个整数，就组织起了原子的大部分结构。

轨道角动量之所以重要，是因为它塑造了电子最可能现身之处，也决定了原子如何连结成分子。化学里熟悉的 s、p、d、f 标记，不过是 ℓ = 0、1、2、3 的代号。知道一个电子的轨道角动量，你便知道它电子云的对称性、它可取的能量，以及它能吸收或发射何种光的规则。