在高中《選修化學》的教材中,對於原子軌域的說明似乎有個比較含糊的點,那就是如何決定軌域的「內」、「外」?至少就以下幾點而言,決定軌域內外是很重要的:
- 主量子數相同的波函數可能處於距核位置相近的「層」,所以我們才能沿用波耳模型中的「殼層」概念來稱呼;主量子數越大,軌域越外面。
- 價殼層意味著「最外面」的殼層。
- 關於陽離子(尤其是第三週期過度元素)的電子組態,教科書常常說要從「最外面」的軌域,也就是 4s 軌域開始移除電子。
精確來說,問哪個軌域「比較外面」就是在問哪個軌域與原子核的徑向距離(radial distance from nucleus)比較大?這裡的「徑向」一詞顯然源自球坐標的規定: 為徑向(radial)、
為極角方向(polar)、
為方位角方向(azimuthal)。徑向距離
越大就代表離原點(原子核)比較遠,
越小則比較近。
徑向距離不應簡稱為半徑(radius),否則會讓人誤以為原子軌域就是波耳模型裡那種行星軌道的樣子,但事實上不是。當然,單稱「距離」這個詞也不太妥,畢竟電子已經不能視為有固定位置的點粒子了,電子到原子核之間也不是單純那種點到點之間的距離。我們都知道,為了賦予波函數在現實中的意義,波函數要詮釋成「電子在空間中被觀測到機率」,而要探究電子的波函數離原子核是近或是遠,就應該去考察波函數的徑向部分(radial part),或直接稱徑向波函數(radial wave function)。
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