有很多关注工坊的粉丝询问过：等离子体反应体系中那些激发态组分名称括号里复杂的大小写字母+数字+希腊字母+上下（左右）角标，有没有比较系统的解释？ ...
有很多关注工坊的粉丝询问过：等离子体反应体系中那些激发态组分名称括号里复杂的大小写字母+数字+希腊字母+上下（左右）角标，有没有比较系统的解释？ 其实工坊君也被这些名称的命名规则困扰很久——因为规律和标准都不统一，对于同一个组分，不同的论文不同的人标注方式都不尽相同！以O原子为例，很多论文里基态原子写这样：
嗯，貌似书写规则就是大写字母+左上角标。但是再翻看几篇文章，我发现了这样的写法：
逗号前面似乎是高中化学里电子原子电子结构的写法，那个右下角的0是什么鬼？不管了，再看看激发态吧：
嗯？怎么逗号没了？？所以那个3到底是右上标还是左上标？？？这命名规则还有王法么？火气有点上来了……算了，O太复杂，找个Ar的激发态看看：
怎么回事儿，大写字母没了，小写字母不是电子结构么？右上角标怎么又跑到下边去了？？
为了不让小伙伴们重蹈工坊君的覆辙，本期结合各方询问搜集的解释，尽可能剔除额外的概念（LS,JJ耦合等细节请自行学习），尝试在大学/高中化学知识基础上（基本电子排布规律，确定电子状态的四个量子数），用最简明的方式整理一下原子组分的命名规则。 仍以基态O原子为例，最完整的表示方法应该是：
上式中，逗号之前为核外电子排布规律，逗号之后为能项符号（term symbol），其书写规则是：
S是最外层电子的总自旋量子数（外层电子自旋量子数之和），L为总轨道量子数（外层电子磁量子数之和），J为总角动量量子数，其数值在|L+S|和|L-S|之间。在光谱记号中，S=0,P=1,D=2,F=3。这样我们就可以从O基态的能项记号中知道，S=1，P=1，J=0~2。 在实际书写电子排布结构时，为了简练，往往不写全填满电子的轨道，所以就有了前文的简略写法：
对于基态原子，知道能项就能够直接推测出其最外层电子排布，所以又可以进一步简化为：
也就是说，能项符号可以唯一确定基态O原子。但是对于激发态原子，只有能项符号无法唯一的确定该激发态的能级，所以需要保留逗号前的内容；为求简练，删去逗号和右上角标，得到前文的某激发态O原子符号：
同样的思路也可以放在N原子上。 最后，我们需要提一类特殊的写法。回到Ar原子写法上：
上式中数字放在了小写字母右下角——这是一种老式且奇怪的写法（帕邢记法），多见于稀有气体相关的文献中，因为历史包袱和书写简练仍然被广为使用。工坊君在维基上找到了一个电子排布结构-帕邢记法对照表：
1s对应的最外层电子排布是4s1，则该层只有一个电子，自旋量子数为1/2(1*1/2)，角量子数为0(s=0)，磁量子数为0。于是S=1/2，L=S，J=1/2。按照上文的书写规律，应当改写为
关于两种原子的写法，维基百科有比较详细的描述: https://en.wikipedia.org/wiki/Term_symbol 这些组分命名规则，对从事等离子体化学计算有重要的作用，例如——知道L，S，J值后，根据选择定则，判断组分之间是否可能互相转换，以及反应体系中是否可以加入某反应。另外，激发态原子的简并度计算，也依赖于这些参数。
喜欢请关注公众号：等离子体计算工坊
公众号答疑微信：工坊知道 你感兴趣的就是工坊希望和你共同学习的 |
