有关原子轨道的问题

Question

题目：写出下列各能级或轨道的名称：n=2,l=1,m=-1
答案：2p能级，m=-1的轨道不是实函数，无法描述几何图形
这个回答是什么意思，看不懂，2p轨道不是哑铃型（好像也叫纺锤形）吗？

Answer 1

n是主量子数，
l=0,1,2，3……依次表示s，p，d，f轨道，
因此原子应该在2p能级上面，
m=-1说明其状态是轨道角动量取向负轴的方向。
2p轨道的确是纺锤形的，但是这里并没有定义m是x、y、z哪个方向上的投影，
因此其图形是不确定的。
比方说，mz=-1时，是以z为对称轴的纺锤形，mx=-1时，是以x为对称轴的纺锤形。追问

我们课本上没有写mz,mx之类的，就是说m决定原子轨道的空间取向

追答

你是高中生还是本科生？
l是轨道角动量，m是轨道角动量在某一个轴是的投影，
l，m才能表示其状态，因为本身原子轨道是简并的。
如果你是高中生的话，可以这样想，那个纺锥型只是其概率分布，具体的情况是随时间变化的，
任何实际的粒子的轨道都是含时（那个纺锥型只是在某一时刻测到粒子在那个位置的概率大小），也就是其随时间的演化不清楚。
涉及到时间问题，波函数都是复函数。

Answer 2

m的取值只能从0~+-2L，等于-1，可能已经超出了实函数所描述的哑铃型