Główna liczba kwantowa jako główny wskaźnik stanu elektronu

Główna liczba kwantowa jako główny wskaźnik stanu elektronu
Główna liczba kwantowa jako główny wskaźnik stanu elektronu
Anonim

Jedno z najważniejszych miejsc w naukowej percepcji współczesnego świata zajmuje tak zwana teoria kwantów. Opiera się na pozycji, w której można obliczyć energię ukrytą w elektronie, ponieważ jej wartość może przyjmować tylko określone wartości. Jednocześnie najważniejszą konsekwencją tego stanu rzeczy jest wniosek, że stan elektronu w takim czy innym czasie można opisać za pomocą zestawu wskaźników ilościowych - liczb kwantowych.

Główna liczba kwantowa
Główna liczba kwantowa

Główna liczba kwantowa ma ogromne znaczenie w tej teorii. Termin ten we współczesnej fizyce nazywa się zwykle wskaźnikiem ilościowym, zgodnie z którym dany stan elektronu jest przypisywany określonemu poziomowi energii. Z kolei poziom energii to zbiór orbitali, a różnica wartości energii pomiędzy którymi jest niezwykle nieznaczna.

Jak wynika z tego przepisu, główna liczba kwantowa może być równa jednej z dodatnich liczb naturalnych. W tym przypadku fundamentalne znaczenie ma inny fakt. Wszakże w przypadku przejścia elektronu na inny poziom energii główna liczba kwantowa bezbłędnie zmieni swoją wartość.oznaczający. Tutaj całkiem stosowne jest narysowanie paraleli z modelem Nielsa Bohra, w którym cząstka elementarna przechodzi z jednej orbity na drugą, w wyniku czego pewna ilość energii jest uwalniana lub absorbowana.

Orbitalna liczba kwantowa
Orbitalna liczba kwantowa

Główna liczba kwantowa jest najbardziej bezpośrednio związana z orbitalną liczbą kwantową. Chodzi o to, że każdy poziom energii ma charakter niejednorodny i obejmuje kilka orbitali jednocześnie. Te z nich, które mają tę samą wartość energetyczną, tworzą osobny podpoziom. Aby dowiedzieć się, do którego podpoziomu należy ten lub inny orbital, używa się pojęcia „orbitalnej liczby kwantowej”. Aby to obliczyć, należy odjąć od głównej liczby kwantowej. Wtedy wszystkie liczby naturalne od zera do tego wskaźnika będą stanowić orbitalną liczbę kwantową.

Najważniejszą funkcją tej cechy ilościowej jest to, że nie tylko koreluje elektron z jednym lub drugim podpoziomem, ale także charakteryzuje trajektorię ruchu danej cząstki elementarnej. Stąd nawiasem mówiąc, oznaczenie literowe orbitali, które są również znane ze szkolnego kursu chemii: s, d, p, g, f.

Magnetyczna liczba kwantowa
Magnetyczna liczba kwantowa

Inną ważną cechą położenia elektronu jest magnetyczna liczba kwantowa. Jego głównym fizycznym znaczeniem jest scharakteryzowanie rzutu momentu pędu względem kierunku zgodnego z kierunkiem pola magnetycznego. Innymi słowy, tokonieczne, aby odróżnić elektrony zajmujące orbitale, których liczba kwantowa jest taka sama.

Magnetyczna liczba kwantowa może wahać się w granicach 2l+1, gdzie l jest ilościową charakterystyką orbitalnej liczby kwantowej. Ponadto wyróżnia się również magnetyczną liczbę spinową, która jest niezbędna do scharakteryzowania kwantowej właściwości cząstki elementarnej w jej czystej postaci. Spin to nic innego jak moment pędu, który można porównać do obrotu elektronu wokół własnej wyobrażonej osi.

Zalecana: