d軌道與p軌道波函數圖像中的正負號有什麼意義？

01-06

作為一個本科化學狗，我知道不了解這個沒什麼大不了，可我就是想知道

正負號指的就是波函數的值啊，正號處為正值負號處為負值。

正負號的意義可大了！它表明了該軌道波函數的對稱性。所以你看d軌道（L=2）是 g 對稱性的（中心對稱），而p軌道（L=1）是 u 對稱性的（中心反對稱）。

對稱性在成鍵和光譜選律中起到決定性作用。

比如原子軌道躍遷，你知道選律是 $Delta L =pm 1$ 。為啥嘞？因為角動量為奇數的原子軌道都是 u 對稱性，角動量為偶數的原子軌道都是 g 對稱性。而躍遷矩積分（transition dipole） $langle psi_f|mu|psi_i angle$ 得不為零，躍遷才能發生啊！偶極矩 $mu$ 是 u 對稱性的，這就意味著初態和終態的軌道必須分屬 g 和 u 對稱性，整個積分才是 g 對稱性的。（中心對稱為偶函數，全空間積分非零；中心反對稱就是奇函數，全空間積分為0）。eg: 靠單光子，是不可能把氫原子的電子從1s軌道激發到2s軌道的。

比如成鍵。舉個例子——一氧化碳配位金屬原子里配位鍵吧。

正號區域要和正號區域重疊，負號區域要和負號區域重疊。

因為成鍵的本質上是兩個電子波函數疊加，也就是 $psi_1 + psi_2$ 。好嘛，要是把一個波函數的正值部分加到另一個的負值部分上面去，那不都抵消了么，還成個毛線鍵！

圖上的正負就是表示的是波函數的正負。至於哪邊正哪邊負沒有意義，因為坐標軸的方向並無指定，可以隨便換。

當然正負在化學鍵中有其意義，異號波函數相疊加的區域電子出現概率減小，反之亦然。因為當 $Psi_1$ 和 $Psi_2$ 疊加時，概率密度為 $|aPsi_1+bPsi_2|^2$ 。

+/-指的是波函數的相位

不同相位的原子軌道對稱性不匹配，不能疊加形成成鍵軌道

電周環化反應的立體化學就可以使用軌道波函數的相位解釋

實際上的+/-都是人為定義的，應該是跟電子自旋有關

完全沒人回答對啊。。。這個問題的答案就是沒有意義。波函數本身無任何物理意義，準確說是在波函數被發現其巨大作用之後各路大神都試圖發現波函數對應的物理意義，然而還沒有結果。波函數是在粒子波動性確認後所得到的結果，是猜出來的一個東西，因為波總是可以用函數描述的嘛。然後發現對波函數進行後續計算確實可以解釋粒子的各項性質。你可以認為由於波粒二象性，電子也是一種波，可以由波函數描述它的具體波動，但是波動的是什麼我們還不知道，也就不知道正負的具體意義。

題外話：這跟夏蟲語冰有啥區別啊，越多了解一點就越覺得這些大大一個比一個變態的不是人。。。