Квантовата номера и тяхното физическо значение

При разглеждане на простите водородни системи собствени функции на уравнението на Шрьодингер, т.е. Ψ-функция, включва три неразделна параметър - N, L, M:

където п е наречен главно квантово число (това е същия номер като че във формулата за E п), L - орбитално квантово число и m - магнитни квантово число определящи модел ъглов момент и проекция.

Всяка от квантови номера приема само цели числа и определя, че е предвидено от измервания на основни физически количества в даден квантово състояние на атома.

1) главно квантово число п. Това квантово число приема стойности

и определя общата енергия на електрона във всеки квантово състояние и степента на отдалечеността му от ядрото (номера на енергийно ниво).

2) Orbital (азимута) квантово число л. Квантовата страни с предварително определена стойност на основната квантовата числото п азимута квантовата номер може да има следните стойности:

Също така, орбитален квантовата броя определя формата на атомна орбитала.

л = 0 - S-орбиталния

л = 1 - р-орбитален

L = 2 - г-орбиталния

L = 3 - F-орбиталния

Във всеки атом квантово състояние има определена стойност на ъгловия инерция, модул орбитален ъглов момент на електрон движи в един атом е еднозначно определена от квантовата номер орбитален:

сравнявайки го със състоянието на квантуване на момента на импулса на движещ се електрон на теория на Бор, можем да видим, че тези условия не са същите. Основната разлика между тези съотношения е, че в квантовата механика възможно атомен състояние с нулева ъглова скорост. Всички S-състояния и, по-специално, най-вече 1s състояние, когато L = 0 се получават L = 0.

Тъй като се движат около ядро ​​електрон е заредена частица, като движение причинява потока на ток в затворен атом, който може да се характеризира орбитален магнитен момент ц л.

От гледна точка на класическата теория на електрона при общ оборот отговаря на затворената ток

който може да се характеризира с големината на магнитния момент

μ л = iπr 2 = EVR / 2

Комуникационни механични и магнитни моменти се определят от жиромагнитен коефициент

Тъй като таксата за електрон е отрицателен, а след това по посока на орбиталното движение на магнитния момент вектор мкл вектор, противоположна на посоката на механичното момента на инерция.

Във всеки атом квантово състояние да го има не само ъглов момент L, но и магнитен момент:

Къде μ B = EH / 2 м универсална константа - на магнетон Бор.

3) магнитен квантово число м. В квантово състояние с предварително определена стойност на орбитално квантово число L. магнитно квантово число може да (2 L 1) на редица различни стойности

Физическата смисъла на магнитното квантовата броя следва от факта, че функция вълна Ψ п л м на (R, θ, φ), описващ квантово състояние на електрон на атом е eigenfunction на ъгловия инерция, където

L ^ 2 Ψ п л т = mħΨ п л т

От това следва, че моментът на импулса на електрона пулса в наличното място в посока Z може да има само определени стойности, равни на

От това следва, че квантуване проекция механичен момент отговаря на определени посоки на ориентация в пространството на вектор, след това обикновено се нарича формула формула пространствен квантуване.

Магнитното квантово число м определя ориентацията на орбитите в място по отношение на външно магнитно или електрическо поле. Стойностите му варират от + L за - л. включително 0. Например, с L = 1, номер м се три стойности 1, 0, 1, така че има 3 вида р-орбитали р х. р у. р Z.

Слайдовете не са били, но има и друг квантово число:
4) Spin квантово число и за електрона може да отнеме само две възможни стойности на +1/2 и -1/2. Те съответстват на два възможни и противоположни посоки един към друг вътрешен магнитен момент на електрона спин, наречен (от английски език. Шпиндела). За да означават електрони с различни завъртания се използват символи: ↓ и ↑.