8 энергетикалық деңгейлердің ҚҰрылысы

Паулидың зерттеуінше бір атомның ішінде осы n, l, m_s, m_l кванттық сандарының мәндері бірдей екі электрон болуы мүмкін емес. Басқаша айтқанда, бір атомның ішінде екі электрон бір мезгілде бірдей күйде бола алмайды. Бұл Паули принципі(1925 ж).

Егер электрондардың n, l, m_l кванттық сандары бірдей болса, онда Паули принципі бойынша олардың m_s кванттық саны бірдей болмауы тиіс, ал бұл кванттық санның мәні екі түрлі: m_s = +1/2 және m_s = -1/2. Демек, атомның ішінде n, l, m_l кванттық сандары бірдей екі электрон бола алады. Енді электрондардың n, l кванттық сандары ғана бірдей болсын, онда мұндай электрондардың m_l кванттық сандары бірдей болмауы тиіс. Ал l кванттық санның берілген бір мәніне сәйкес келетін m_l кванттық санның (2l+1) мәндері болады; n, l, m_l кванттық сандарының әрбір мәніне m_s кванттық санының екі түрлі мәні сәйкес келеді. Сонда атомның ішінде n және l кванттық сандары бірдей көп дегенде 2(2l+1) электрон бола алады. Енді атомның ішінде бас кванттық саны бірдей қанша электрон болуы мүмкін, соған тоқталайық. Бас кванттық санның берілген бір n мәніне сай l кванттық санның мәндері 0, 1, 2, ...(п-1) болатыны мәлім. Сондықтан бас кванттық сандары бірдей электрондардың ең көп мүмкін саны (Z_n) мына қосындымен өрнектеледі:

Бас кванттық саны бірдей электрондар тобы белгілі электрондық қабаттар немесе электрондық қабықтар түзеді. Олар K, L, M, N, O, P, …. әріптерімен белгіленеді, сонда бас кванттық саны n = 1 электрондар К-қабатын, бас кванттық саны n = 2 электрондар L-қабатын, бас кванттық саны n = 3 электрондар М-қабатын, бас кванттық саны n = 4 электрондар N-қабатын түзеді. Сонда K, L, M, N, O қабаттарында ретімен алғанда, ең көбі 2, 8, 18, 32, 50 электрон болады. Әрбір қабаттағы қосымша кванттық саны бірдей электрондар электрондық қабатшалар түзеді. Сөйтіп әрбір электрондық қабат бірнеше қабатшаларға бөлінеді, қосымша кванттық сан l = 0, 1, 2, 3 болса, олар s, p, d, f әріптерімен белгіленеді. Әрбір қабатшада ең көп болғанда 2(2l+1) электрон болады, сонда s-қабатшада ең көбі 2 электрон, p-қабатшада ең көбі 6 электрон, d-қабатшада ең көбі 10 электрон, f-қабатшада ең көбі 14 электрон болады.