Le nombre quantique principal comme principal indicateur de l'état de l'électron

Le nombre quantique principal comme principal indicateur de l'état de l'électron
Le nombre quantique principal comme principal indicateur de l'état de l'électron
Anonim

L'une des places les plus importantes dans la perception scientifique du monde moderne est occupée par la soi-disant théorie quantique. Il est basé sur la position que l'énergie cachée dans un électron peut être calculée, puisque sa valeur ne peut prendre que certaines valeurs. En même temps, la conséquence la plus importante de cet état de choses est la conclusion que l'état d'un électron à un moment ou à un autre peut être décrit par un ensemble d'indicateurs quantitatifs - les nombres quantiques.

Nombre quantique principal
Nombre quantique principal

Le nombre quantique principal est d'une importance primordiale dans cette théorie. Ce terme en physique moderne est généralement appelé un indicateur quantitatif, selon lequel un état donné d'un électron est attribué à un certain niveau d'énergie. Le niveau d'énergie, à son tour, est un ensemble d'orbitales, dont la différence de valeur d'énergie est extrêmement insignifiante.

Comme il ressort de cette disposition, le nombre quantique principal peut être égal à l'un des nombres naturels positifs. Dans ce cas, un autre fait revêt une importance fondamentale. Après tout, dans le cas d'une transition électronique vers un niveau d'énergie différent, le nombre quantique principal changera de valeur sans faute.sens. Ici, il est tout à fait approprié de faire un parallèle avec le modèle de Niels Bohr, où une particule élémentaire passe d'une orbite à une autre, à la suite de quoi une certaine quantité d'énergie est libérée ou absorbée.

Nombre quantique orbital
Nombre quantique orbital

Le nombre quantique principal est le plus directement lié au nombre quantique orbital. Le fait est que tout niveau d'énergie est de nature hétérogène et comprend plusieurs orbitales à la fois. Ceux d'entre eux qui ont la même valeur énergétique forment un sous-niveau séparé. Pour savoir à quel sous-niveau appartient telle ou telle orbitale, le concept de "nombre quantique orbital" est utilisé. Pour le calculer, il faut soustraire un au nombre quantique principal. Alors tous les nombres naturels de zéro à cet indicateur constitueront le nombre quantique orbital.

La fonction la plus importante de cette caractéristique quantitative est qu'elle non seulement corrèle un électron avec l'un ou l'autre sous-niveau, mais caractérise également la trajectoire de mouvement d'une particule élémentaire donnée. D'où, soit dit en passant, la désignation alphabétique des orbitales, qui sont également connues du cours de chimie de l'école: s, d, p, g, f.

Nombre quantique magnétique
Nombre quantique magnétique

Une autre caractéristique importante de la position d'un électron est le nombre quantique magnétique. Sa principale signification physique est de caractériser la projection du moment cinétique par rapport à la direction coïncidant avec la direction du champ magnétique. En d'autres termes, ilnécessaire pour distinguer les électrons qui occupent des orbitales dont le nombre quantique est le même.

Le nombre quantique magnétique peut varier entre 2l+1, où l est une caractéristique quantitative du nombre quantique orbital. De plus, un nombre de spin magnétique est également distingué, ce qui est nécessaire pour caractériser la propriété quantique d'une particule élémentaire dans sa forme pure. Le spin n'est rien d'autre qu'un moment d'impulsion, qui peut être comparé à la rotation d'un électron autour de son propre axe imaginaire.

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