對宏觀物體的運動，可以用經(jīng)典力學(xué)來描述。例如火車在軌道上奔馳，人造衛(wèi)星按一定軌道圍繞地球運行，都可以測定或根據(jù)一定的數(shù)據(jù)計算出它們在某一時刻所在的位置和速度，并能描繪出它們的運動軌跡。而在原子核外運動的電子則不同，它不遵循經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律，必須用20世紀(jì)初創(chuàng)立的量子力學(xué)理論來描述。現(xiàn)已經(jīng)證明電子在核外空間所處的位置及其運動速度不能同時準(zhǔn)確地確定，也就是不能描繪出它的運動軌跡。在量子力學(xué)中采用統(tǒng)計的方法，即對一個電子多次的行為或許多電子的一次行為進(jìn)行總的研究，可以統(tǒng)計出電子在核外空間某單位體積中出現(xiàn)機(jī)會的多少，這個機(jī)會在數(shù)學(xué)上稱為概率密度。例如氫原子核外有一個電子，這個電子在核外好像是毫無規(guī)則地運動，一會兒在這里出現(xiàn)，一會兒在那里出現(xiàn)，但是對千百萬個電子的運動狀態(tài)統(tǒng)計而言，電子在核外空間的運動是有規(guī)律的，在一個球形區(qū)域里經(jīng)常出現(xiàn)，如一團(tuán)帶負(fù)電荷的云霧，籠罩在原子核的周圍，人們稱之為電子云。這團(tuán)“電子云霧”呈球形對稱，如圖1-1所示。電子云是電子在核外空間出現(xiàn)概率密度分布的一種形象描述。原于核位于中心，小黑點的密疏表示核外電子概率密度的大小。