量子數及其物理意義

在量子力學中許多事情是無法理解的，多少顯得妙不可言。 這同樣適用於量子數，今天其性質是神秘的。 本文介紹的概念，類型和他們一起工作的一般原則。

一般特性

在物理量整個或半整數量子數確定表徵該量子系統（分子，原子，核）和基本粒子每一個可能的離散值。 它們的使用是密切相關的普朗克常數的存在。 離散，在微觀世界的過程中發生反映了量子數和它們的物理意義。 他們被首次引入描述原子光譜的模式。 但物理意義和離散個體值只有在量子力學中披露。
設置定義詳盡系統的狀態被稱為完整。 所有國家負責本組的可能值形成狀態的一個完整的系統。 在度的電子的自由的量子化學號碼確定它的三維位置和內部自由度 - 自旋。

電子和原子的構

在原子位於細胞核和電子，這迫使靜電性質之間的行為。 作為距離，核與電子之間減小的能量將增加。 據認為， 勢能 ，如果它被刪除從核心是無限等於零。 這種狀態被用作參考。 因此確定電子的相對能量。

電子外殼是一組 能級。 屬於其中之一是在主量子數表示。

上面的數字

它指的是具有一組具有由類似值軌道的特定能量水平 的自然數： N = 1，2，3，4，5 ...當電子從一個階段傳遞到其他變化 的主量子數。 請記住，不是所有的級別都充滿了電子。 當填充的原子的殼，實施最小能量的原理。 他在這種情況下，情況被稱為未激發或基態。

軌道號

在每個級別有軌道。 那些誰擁有相似的能量形成子層。 量子數升，這需要整數值從零至n的 - 這種分配是通過軌道進行（側或因為它是所謂） - 由於具有主要和軌道量子數n，並且l電子1.，可以從升= 0，並用升結束= N - 1。

它顯示了運動的性質和相應的子能級。 當L = 0和n的所有值，電子雲將具有球形形狀。 它的半徑是成正比到n。 l = 1時電子雲將無窮大或8的形式。 L本值越高，形式將變得更加困難，和電子能量 - 成長。

磁數

M1為軌道（側）的投影 的角動量的 在特定磁場方向。 它示出了軌道，其中所述數目等於升的空間定向。 ML可以具有不同的值21 + 1從-L到+ 1。
其他磁量子數被稱為自旋 - 毫秒，這是運動的內在的角動量。 要理解這一點，可以想見電子的旋轉，因為它是在其自身的軸線。 MS可以是-1/2，+1/2，1。
通常，用於電子自旋S = 1/2的任何絕對值，和MS是其對軸投影。

在原子泡利原理不能兩個電子與4類似量子數。 至少其中一人必須是不同的。
規則編譯口訣原子。

1. 最小能量的原理。 據他介紹，首先填補更接近核心層面和分層次，按規定Klechkovskii。
2. 指示構件作為在能量水平和能級分佈式電子的位置：

• 數相匹配的原子和其電荷的電子的數量;
• 週期數對應於能量水平的數量;
• 組號相匹配的數目 的價電子 在原子;
• 亞組顯示了它們的分佈。

基本粒子和原子核

在物理學中的量子數基本粒子的是其內部的特點，這決定了相互作用和轉化圖案。 此外自旋S，此電荷Q，其中所有的基本粒子是0或整數，正或負的; 重子B（在粒子 - 0或一個在反粒子 - 零或減一）; 輕子費勒地方Lm和零，團結和反粒子 - 零和負一; 同位素具有自旋的整數或半整數; 奇異S和他人。 所有這些量子數同時適用於基本粒子和原子核。
從廣義上來說，它們被稱為物理量確定顆粒或系統的運動和被存儲。 然而，這是沒有必要的，他們屬於所有可能值的離散頻譜。