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原子内の電子の状態を記述することは、複雑なビジネスになる可能性があります。英語に「水平」、「垂直」、「丸」、「四角」などの方向を説明する言葉がない場合、用語の欠如は多くの誤解につながるでしょう。物理学者は、原子内の電子軌道のサイズ、形状、方向を記述する用語も必要です。しかし、言葉を使用する代わりに、量子数と呼ばれる数字を使用します。これらの数値はそれぞれ、軌道の異なる属性に対応しているため、物理学者は議論したい正確な軌道を特定できます。それらはまた、この軌道がその外側、つまり原子価の殻である場合、原子が保持できる電子の総数にも関係しています。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
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量子数を使用して電子の数を決定するには、最初に各完全軌道の電子の数を数えて（原理量子数の最後の完全に占有された値に基づいて）、次に、指定された原理の値の完全なサブシェルの電子を追加します最後のサブシェルの可能な磁気量子数ごとに2つの電子を追加します。
最初の、または原理的な量子数から1を引きます。軌道は順番に埋める必要があるため、これはすでに満杯でなければならない軌道の数を示します。たとえば、量子数4,1,0の原子の主量子数は4です。これは、3つの軌道がすでに満杯であることを意味します。
各完全軌道が保持できる電子の最大数を追加します。後で使用するために、この番号を記録します。たとえば、最初の軌道は2つの電子を保持できます。 2番目、8;したがって、3つの軌道を組み合わせて28個の電子を保持できます。
2番目の、または角度のある量子数で表されるサブシェルを特定します。 0から3までの数字は、それぞれ「s」、「p」、「d」、および「f」サブシェルを表します。たとえば、1は「p」サブシェルを示します。
前の各サブシェルが保持できる電子の最大数を追加します。たとえば、量子数が（例のように）「p」サブシェルを示す場合、「s」サブシェルに電子を追加します（2）。ただし、角量子数が「d」の場合、「s」と「p」の両方のサブシェルに含まれる電子を追加する必要があります。
下部軌道に含まれる電子にこの数を追加します。たとえば、28 + 2 = 30。
3番目の、または磁気の量子数の正当な値の範囲を決定することにより、最終的なサブシェルの方向がいくつあるかを決定します。角量子数が「l」に等しい場合、磁気量子数は「l」から「-l」までの任意の数になります。例えば、角量子数が1の場合、磁気量子数は1、0または-1になります。
磁気量子数で示される方向まで、可能なサブシェルの方向の数を数えます。最小の番号から始めてください。たとえば、0はサブレベルの2番目の可能な方向を表します。
各方向の2つの電子を前の電子の合計に追加します。これは、この軌道を通して原子が含むことができる電子の総数です。たとえば、30 + 2 + 2 = 34であるため、4,1,0という数字で表される原子価殻を持つ原子は、最大34個の電子を保持します。