在s shell的定義中，您將發現其$ \ ell $數字為零。用經典術語來說，這對應於具有零軌道或角動量的軌道-對於大物體顯然是不可能的。對於一個電子，它給出了一個奇特的結果，即從經典意義上講，任何殼中的任何電子都是通過核而不是圍繞核來回移動的。因此，從一種奇怪的意義上講，您所要詢問的恰恰是發生了什麼：經典比喻是電子確實通過了原子核，這就是為什麼它們具有如此可愛的球形對稱性的原因。

第二部分然而，答案是，電子不能通過原子核，除非它們比典型的小原子核中的電子具有更高的能量。顯然，這裡存在一些悖論！

悖論的解決方案是，必須通過量子規則來處理極低質量的帶電粒子。因此，例如，電子的行為就像駐波，而不是像定義明確的粒子那樣。該駐波又可以看作是電子的兩個同時版本，一個是（例如）順時針方向旋轉，另一個是逆時針方向旋轉。 （實際情況中有無數個這樣的組件；我只是挑選出一對來演示原理的組件。）

此外，這些成分中的每一個都可以認為是由原子核強大的球形電荷場折射而成，在原子核周圍彎曲而不會發生任何撞擊。這種折射與吸引力不同。實際上，正是這種折射效應阻止了電子云的密度在原子核處達到無窮大，也就是避免了撞擊原子核。如果您想到一個水箱如何使光束從水面反射而不是進入水箱，那是一個可怕的比喻，我知道，我知道，您至少可以對如何增加“朝向中心點的“光密度”可能會使光線遠離而不是使其靠近。

因此，對於表現為“像”兩個沿順時針和逆時針方向移動的波的電子，組合波圍繞原子核而不是彎曲打擊它。這是非常量子化的事件，因為對於經典物體而言，根本不可能實現這種物體的“分裂”，而該物體只是直接進入吸引源。但是，如果物體足夠輕，則這種類似於粒子的行為將不再對物體可用。取而代之的是，您得到的波整齊且在原子核周圍具有完美的球形對稱曲線，卻從未獲得足夠的能量（使其更像粒子）直接與該原子核連接。

最後，請注意， s（和其他）shell必須同時合併多個路徑。對於順時針移動的電子的每個“圖像”，還必須有同一電子逆時針移動的精確平衡的“圖像”，以使兩個圖像始終平衡為零軌道動量。那是多麼了不起的事情！而且也很重要，因為這使化學成為可能。

所以，這是一個好問題，即使實際上它本身實際上是物理問題而不是化學問題。但這是一個重要的化學問題！這就像在詢問為汽車提供動力的發動機如何工作。您可以接受所有汽車和車輛都裝有發動機並且它們都以某種方式工作的假設。但是，有時最好深入一點，並試圖理解為什麼這些奇特的事情會產生使化學反應成為可能的事情，即發動機的真正工作原理。

電子既可以看作粒子，也可以看作是波（ wiki）。基本上，僅將電子視為粒子不足以解釋許多觀察到的現象。

在這種情況下，粒子不會真正通過原子核，但一定會通過波。以2p軌道為例，該軌道以兩個裂片為中心圍繞核。波函數可以讓我們可視化在哪裡更可能找到電子：（來自 PSU.edu）

概率密度函數通過對波函數求平方來求出，並且PDF顯示可能在哪裡觀察到電子：

（對不起，尺寸很小）

因此，從該圖中可以看出，儘管電子必須從一側到另一側通過原子核，但實際上在原子核上觀察到電子的概率為0，這到達了問題的核心。 PDF主要處理電子的粒子性質，因為它顯示了可能觀察到電子的位置。但是，當電子表現出波特徵時，它可以穿過原子核而實際上並未在其中發現。

我能提供的最好的類比是，如果您上下揮動一根跳繩，則無法真正隔離跳繩中的波浪，但它仍然清晰可見。長話短說，粒子不會通過原子核，但是波可以而且確實能夠通過。

例如， $ \ mathrm {p} $ span>軌道在原子核所在的節點平面內，這意味著那裡的電子密度為零。 p>

軌道不代表電子移動時所經過的路徑。軌道是一個概率區域。為了使事情清晰明了，當我們繪製軌道時，我們僅繪製了概率為95％的區域。 $ \ mathrm {p} $ span>軌道具有一個節點平面這一事實僅意味著在該平面上找到電子的可能性就消失了。

實證主義者會因此考慮圍繞原子核的電子軌跡，因為根據不確定性原理，我們無法對其進行測量。

使用軌道是為了可視化電子密度-大部分時間電子在哪裡？這是解釋現象的一種非常有用的方法，例如化學反應性（例如 $ \ mathrm {S_N2} $ span>）或穩定性（例如苯的 $ \ mathrm {p} $ span>軌道）。

請記住，軌道不顯示電子所在的位置，它們顯示的是測量值在哪裡找到電子的概率密度。可能是，在足夠接近原子核的尺度上（其中電子開始的概率非常小，電子的實際波函數受到原子核的影響，以至於它們不能重疊或者機會甚至是

我有點生鏽，但是我相信除1s之外的每個軌道在穿過核的平面上或飛機上都有一個節點。

這裡有一個嚴格的答案。這就是我在學校收到的解釋。

海森堡不確定性原則指出， $$ \ Delta x \ Delta v \ ge \ frac h {4 \ pi m } $$ span>

現在，原子核的半徑約為 $ 10 ^ {-15} $ span> m。這意味著，要使電子存在於原子核中， $ \ Delta x $ span>必須在 $ 2 \ times 10 ^之內{-15} $ span>米。代入值並將等式作為極限情況，我們得到 $$ \ Delta v = \ frac h {4 \ pi m \ Delta x} = \ frac {6.626 \ times 10 ^ {-34}} {4 \ pi \ times 9.1 \ times 10 ^ {-31} \ times 2 \ times 10 ^ {15}} \ approx 2.89 \ times 10 ^ {10} $$ span>

大約是光速的100倍。這是不可能的，因此矛盾的是，我們看到電子不能存在於原子核內。

對於更嚴格的數學方法，可以假設原子核是一個球體（在這裡，我假設它更像是一維路徑）。然後，您可以將 $ \ Delta x $ span>替換為 $ \ Delta \ vec r $ span>並評估不確定性原理使用笛卡爾或球面坐標在三個維度上。在這些情況下，您也會得到類似的答案