s、p、d、f 轨道

s、p、d、f 这几个字母命名原子轨道的不同类型，按轨道的角动量——量子数 ℓ——来分类。s 轨道的 ℓ 等于零，是完美的圆球，一团以核为中心的概率。p 轨道的 ℓ 等于一，形成有两瓣的哑铃；d 与 f 轨道的 ℓ 分别为二和三，呈现出越来越繁复的四叶草形与多瓣形状。

这些字母源于历史，取自对谱线的旧式描述——锐线、主线、漫线与基线（sharp、principal、diffuse、fundamental）——但它们留了下来，成为化学的标准词汇。在一个壳层之内，每种类型构成一个亚层：有一个 s 轨道、三个沿三条轴指向的 p 轨道、五个 d 轨道、七个 f 轨道，数目按二乘 ℓ 加一递增。每个单独的轨道仍最多容纳两个电子。

正是这些形状，使化学呈现出如今的模样。圆球状的 s 轨道与有方向性的 p 轨道支配着日常元素的成键，而 d 轨道赋予过渡金属以颜色和催化能力，f 轨道则塑造了稀土元素。弄清一个原子最外层电子住在哪个亚层里，就大致告诉你预测它将如何反应所需的大部分信息。