Քվանտ համարի սահմանում

Քվանտ համարի սահմանում

Քվանտային թիվը մի արժեք է, որն օգտագործվում է ատոմներին և մոլեկուլներին հասանելի էներգիայի մակարդակները նկարագրելիս: Ատոմում կամ իոնում գտնվող էլեկտրոնը ունի չորս քվանտային համարներ ՝ նկարագրելու իր վիճակը և ջրածնի ատոմի համար Schrödinger ալիքի հավասարման հավասարեցված լուծումները:

Կան չորս քվանտային թվեր.

  • n - հիմնական քվանտային թիվը - նկարագրում է էներգիայի մակարդակը
  • - azimuthal կամ անկյունային թափի քվանտային թիվը - նկարագրում է ենթաբազմությունը
  • մ կամ մ - մագնիսական քվանտային համարը - նկարագրում է ենթահողի ուղեծրը
  • մս կամ s - spin քվանտային համարը - նկարագրում է պտտվելը

Քվանտային համարի արժեքներ

Պաուլիի բացառման սկզբունքի համաձայն, ատոմում ոչ մի երկու էլեկտրոն չի կարող ունենալ քվանտային թվերի նույն խմբաքանակը: Յուրաքանչյուր քվանտային թիվը ներկայացված է կամ կիսամյակ կամ ամբողջ թիվ արժեքով:

  • Հիմնական քվանտային համարը ամբողջ թիվ է, որը էլեկտրոնի կեղևի թիվն է: Արժեքը 1 կամ ավելի բարձր է (երբեք 0 կամ բացասական):
  • Անկյունային թափի քվանտային համարը ամբողջ թիվ է, որը էլեկտրոնի ուղեծրի արժեքն է (օր. ՝ s = 0, p = 1): -ն ավելի մեծ է կամ հավասար է զրոյի և պակաս է կամ հավասար է n-1-ի:
  • Մագնիսական քվանտային թիվը ուղեծրի կողմնորոշումն է ամբողջ թիվային արժեքներով ՝ –ℓ –ից – ից –։ Այսպիսով, p ուղեծրի համար, որտեղ ℓ = 1, m- ն կարող է ունենալ -1, 0, 1 արժեքներ:
  • Պտույտի քվանտային համարը կիսամյակային ամբողջական թիվ է, որը կամ -1/2 է (որը կոչվում է «պտտվել ներքև») կամ 1/2 (կոչվում է «պտտվել»):

Քվանտ համարի օրինակ

Ածխածնի ատոմի արտաքին վալենտային էլեկտրոնների համար էլեկտրոնները հայտնաբերվում են 2p ուղեծրում: Էլեկտրոնները նկարագրելու համար օգտագործված չորս քվանտային թվերն են n = 2, ℓ = 1, m = 1, 0 կամ -1, և s = 1/2 (էլեկտրոնները զուգահեռ պտտվում են):

Ոչ միայն էլեկտրոնների համար

Թեև քվանտային թվերը սովորաբար օգտագործվում են էլեկտրոնները նկարագրելու համար, դրանք կարող են օգտագործվել ատոմի կամ տարրական մասնիկների միջուկները (պրոտոնները և նեյտրոնները) նկարագրելու համար: