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of or relating to the eye socket; "orbital scale"; "orbital arch"
of or relating to an orbit; "orbital revolution"; "orbital velocity"

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軌道の

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2013/10/29 08:10:15」(JST)

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水素原子における電子の軌道はエネルギーの固有関数である。

電子軌道（でんしきどう、英: electron orbital）とは、電子の状態を表す、座標表示での波動関数のことを指す。電子軌道は単に「軌道」と呼ばれることもある。

「軌道」という名前と問題点[編集]

英語では、古典的な軌道をorbit と呼び、それに対して量子力学的な軌道は orbital（軌道のようなもの）と呼んで区別している。しかし日本語ではこの全く異なる２つのものを両方とも「軌道」と呼ぶため、量子力学的な軌道(orbital)についての誤解や混乱が生まれることもある。このような誤解を避けるために、量子力学的な軌道をオービタルと呼んで区別することもある。

歴史的背景[編集]

波動関数のことを「軌道」と呼ぶのは歴史的な経緯による。量子力学が成立する以前に、長岡半太郎、アーネスト・ラザフォード、ニールス・ボーア、アルノルト・ゾンマーフェルトらによって提唱されていた原子模型では、電子は原子核の周りを古典力学に従ってある軌跡を描いて運動している粒子であった。古典力学によれば、この軌跡（軌道、orbit）が分かれば、電子のある時刻における位置や運動量といった物理量を計算することができると考えられていた。

しかし、量子力学成立後、電子は粒子と波動の二重性を持ち、このような特定の軌跡を描いて運動しているわけではないことが明らかとなった。その代わりに、電子の状態は波動関数によって表されることが示された。波動関数からは、電子の位置や運動量などの物理量の期待値を計算することができる（つまり、電子の位置や運動量などは確率的にしか知りえない）。そのため、古典的な電子の軌道に対応する量子力学的な概念として、波動関数を「軌道」と呼ぶようになったのである。定常状態では、電子の軌道は自由な位置を取れず、決まった軌道に決まった数の電子が入れるようになっており、それらを電子殻という。

また、s軌道以外の電子軌道は、その葉っぱのような形状からローブ (lobe) と呼ばれる。

外部リンク[編集]

David Manthey. “Grand Orbital Table by Manthey” (英語). 2012年6月18日閲覧。

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Japanese Journal

4.衛星材料内部の電子軌道解析と蓄積電荷分布解析(<小特集>帯電事故防止のための宇宙環境・衛星帯電数値シミュレーション)

安田雅昭,渡邉力夫
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… 衛星材料内部の帯電解析手法としての電荷蓄積シミュレーションを概説する.電子線入射を対象に,はじめにモンテカルロ法に基づく電子軌道解析法を説明し,次に誘電体内部における蓄積電荷輸送の解析法を述べる.解析例として電子線照射下のポリマー薄膜内部の蓄積電荷分布解析を紹介し,実験との比較による本解析手法の精度評価について述べる. …
NAID 110009419629

陽電子束縛化合物の第一原理計算(最近の研究から)

立川仁典,北幸海
日本物理學會誌 67(1), 33-37, 2012-01-05
… モンテカルロ法といった第一原理計算手法を多成分系に理論拡張・実装することで,陽電子束縛化合物における陽電子結合エネルギーや対消滅率の精密計算を実現し,最新の実験結果と良い一致を見出すことに成功した.いくつかの中性分子への陽電子束縛状態を系統的に計算したところ.陽電子軌道は電子軌道よりも空間的に非局在化し,また陽電子親和力と双極子モーメントの間に強い相関がみられた. …
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