1.泡利不相容原理
1925年泡利根据对光谱实验结果的分析总结出如下的规律：在一个原子中不能有两个或两个以上的电子处在完全相同的量子态．即一个原子中任何两个电子都不可能具有一组完全相同的量子数(挖，1，m，m。)，这称为泡利不相容原理，如基态氦原子，它的两个核外电子都处于1s态，其(n，l，m)都是(1，0，0)，则ms必定不同，即一个为 1/2，另一个为-1/2，根据泡利不相容原理不难算出各壳层上最多可容纳的电子数为
各支壳层上最多可容纳的电子数为
在n=1，2，3，4…的K，L，M，N…各壳层上，最多可容纳2，8，18，32…个电子，而在l=0，1，2，3…的s，P，d，f…各支壳层上，最多可容纳2，6，10，14…个电子。
实验证明，自旋量子数为1/2的奇数倍的粒子(称为费米子)均受泡利不相容原理的限制；自旋量子数为0或1的正整数倍的粒子(称为玻色子)则不受此限制。
2.能量最小原理
原子处于正常状态时，每个电子都趋向占据可能的最低能级，使原子系统的总能量尽可能的低。这一规律称为能量最小原理。因此，能级越低也就是离核越近的壳层首先被电子填充，其余电子依次向未被占据的最低能级填充，直至所有的Z个核外电子分别填入可能占据的最低能级为止，由于能量还和副量子数l有关，所以在有些情况下，n较小的壳层尚未填满时，下一个壳层上就开始有电子填入了。关于n和l都不同的状态能级高低问题，要在考虑电子轨道、自旋耦合作用后，通过求解薛定谔方程便可确定。对此，我国科学家徐光宪教授总结出这样的规律：对于原子的外层电子，能级高低可以用n 0.7l值的大小来比较，其值越大，能级越高．此规律称为徐光宪定则。例如，3d态能级比4s态能级高，因此钾的第19个电子不是填入3d态，而是填人4s态，等等。
按量子力学求得的各元素原子中电子排列的顺序，已在各元素的物理、化学性质的周期性中得到完全证实。 2100433B
