Quantum numbers

Головне число n

Квантові числа — набір індексів, що описує дозволений одноелектронний стан в атомі. Для атомних орбіталей використовують n, l і m_l, а електрон також має спінове квантове число m_s. Вони не задають класичну траєкторію, а характеризують квантовий стан.

n=1,2,3,… задає головну оболонку і сильно пов’язане з розміром та енергією орбіталі. У водні енергія залежить тільки від n в простій моделі; у багатоелектронних атомах екранування та проникнення роблять енергію залежною також від l.

Для заданого n значення l лежать від 0 до n−1. Позначення l=0,1,2,3 відповідають s,p,d,f. l пов’язане з величиною орбітального кутового моменту і впливає на форму та кількість кутових вузлів хвильової функції.

m_l набуває цілих значень від −l до +l, тобто для підоболонки існує 2l+1 орбітальних станів. Назва «магнітне» походить з того, що зовнішнє магнітне поле може розрізняти їхні проєкції кутового моменту.

Для електрона m_s=+1/2 або −1/2 у вибраному напрямку вимірювання. Це не класичне обертання зарядженої кульки; спін — внутрішня квантова властивість. Разом з n,l,m_l він формує набір для одноелектронного стану.