化學原理啟迪328
1. Steven S. Zumdahl：1925年荷蘭Leyden大學的畢業生Samuel Goudsmit和George Uhlenbeck提出原子的「電子」會自旋electron spin的概念。他們發現原子的放射光譜需要第四種量子數來解釋其中的細節。
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2. 描述原子的電子自旋現象的新量子數，稱為電子旋轉量子數electron spin quantum(ms)，它只有二種數值＋1/2或－1/2。
3. 電子旋轉量子數與澳洲物理學家包立理論相關連，包立認為在一個特定原子裡，不可能發生二個電子的四種量子數完全一樣。（主量子數n、磁量子數l、角動量子數ml、旋轉量子數ms）以上論點稱為包立不相容原理the Pauli exclusion principle。
4. 依據包立不相容原理，在同一個軌域的電子縱使主量子數、角動量子數與磁量子數相同，旋轉量子數也會不同。因為旋轉量子數只有二種，因此同一個軌域只允許填入二顆電子，並且這二顆電子的旋轉方向相反。
5. 徐弘毅：氫原子的電子被外界灌注的能量激化，會放射出幾個特定波長的光，稱為線性光譜。
6. 原本科學家認為電子是一種粒子，但是實驗發現灌注電流給氫原子的電子，結果卻發射出光「波」，顯然氫原子的電子除了有粒子的性質外，也具有波的性質。
7. 電子是粒子與電子是波有什麼不同呢？如果用粒子的角度來看電子，是將電子看成一個固體的球，將運動路徑視為直線。
8. 當電子脫離原子核、自由移動時，沒有原子核外力拉扯，組成電子的粒子緊密結合，這時電子的性質會比較接近固體的粒子，運動模式比較接近直線。當我們討論化學反應過程，電子在不同分子間的轉移時，就是將電子視為固體的粒子。
9. 如果是用波的角度來看電子，這是將電子看成液態或氣態的能量。當電子被原子核強大引力控制時，電子的結構會被撕得破碎，或者說電子被原子核的高熱融化了，此時，組成電子的粒子分散得較開，比較接近流體，流體電子的運動模式是波，而非粒子。
10. 波的特性是移動路徑曲折，有波峰、波谷、平衡位置。在三度空間來看，電子是像颱風或漩渦那樣在旋轉中前進的。所以在同一個軌域填入二顆電子，就像在一個小範圍的空間中出現二個颱風或二個漩渦，這會發生什麼事呢？
11. 水中二個彼此接近的漩渦，它們的運動軌跡會以兩個漩渦中心連線的中心點為圓心互相旋轉；如果是靠近的是二個颱風，它們將繞著相連的軸線環狀運動，彼此朝反時針方向旋轉，稱為共伴效應或籐原效應。
12. 同樣的道理，在同一個軌域內二個彼此接近的電子漩渦，會以二個電子漩渦圓心連成的軸線的中心點為圓心，互相旋轉打轉。
13. 二個電子圍繞彼此旋轉的運動過程，轉化成笛卡爾座標，就成為二個相反的波，意思就是第一顆電子的波峰剛好於第二顆電子的波谷，當第一顆電子抵達波谷，第二顆電子也同時抵達波峰。
14. 電子旋轉一圈用數學1代表，第一圈先朝波峰旋轉的電子設定為＋1/2，第一圈先朝波谷旋轉的電子設定為－1/2，正負號「＋、－」代表這二顆電子的相對性。我沒看過包立的論文，不過我推測「1/2」是指每半個週波交替一次。
15. 在地球的自然環境下，二個共伴的氣旋或水漩渦有可能混合為一，但是在原子的世界不會，因為：
(1)同一個軌域的二顆電子能量相等，二個電子互相打轉的中心點電子漩渦的中心距離是一樣的，這是一個平衡的構造，不會發生某一個電子漩渦以大吃小的情形，只要沒有外力介入破壞，這二個互相打轉的電子漩渦可以按照慣性持續下去。
(2)電子帶有負電，所以二個電子漩渦是會互斥的，沒有外力介入下，不容易凝聚成一個漩渦；但是另一方面，電子所處於的軌域是有能量障壁的，因此二個互斥的電子漩渦也無法脫離軌域遠離彼此。
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