Ква́нтовое число́ в квантовой механике — численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта (элементарной частицы, ядра, атома и т. д.), характеризующее состояние этого объекта.
Задание всех квантовых чисел однозначно и полностью характеризует состояние частицы.
Является первым в ряду квантовых чисел, который включает в себя главное, орбитальное и магнитное квантовые числа, а также спин. Эти четыре квантовых числа определяют уникальное состояние электрона в атоме (его волновую функцию). При увеличении главного квантового числа возрастает энергия электрона. Максимальное возможное значение главного квантового числа для электронов атома элемента в основном состоянии равно номеру периода элемента.
где ℓ — орбитальное квантовое число и nr равно числу узлов радиальной части волновой функции. Наибольшее возможное число электронов на энергетическом уровне с учётом спина электрона определяется по формуле .
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 августа 2020 года; проверки требуют 2 правки.
s-, p- и d-орбитали атомов соответствуют орбитальным квантовым числам ℓ = 0, 1, 2. 1, 2 и 3 справа — главные квантовые числа.
Орбитальное (побочное или азимутальное) квантовое число — в квантовой физике квантовое число ℓ, определяющее форму распределения амплитуды волновой функции электрона в атоме, то есть форму электронного облака. Характеризует число плоских узловых поверхностей. Определяет подуровень энергетического уровня, задаваемого главным (радиальным) квантовым числом n и может принимать значения
Является собственным значением оператора орбитального момента электрона, отличается от момента количества движения электрона j на оператор спина s:
Разность орбитального квантового числа и квантового числа полного момента не превосходит по абсолютной величине (спин электрона).
КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА простыми словами для чайников
Квантовые числа — это специальные значения, которые описывают различные свойства и состояния электронов в атоме. Они помогают нам понять, как электроны распределены вокруг ядра атома.
Первое квантовое число называется главным квантовым числом (n). Оно определяет энергетический уровень, на котором находится электрон. Чем больше значение n, тем дальше электрон находится от ядра и тем выше его энергия.
Второе квантовое число — это орбитальное квантовое число (l). Оно указывает на форму орбитали, на которой может находиться электрон. Значение l может быть от 0 до (n-1). Например, если n=3, то l может быть 0, 1 или 2. Каждое значение l соответствует определенной форме орбитали, например, s, p, d или f.
Третье квантовое число — это магнитное квантовое число (m). Оно определяет ориентацию орбитали в пространстве. Значение m может быть от -l до l. Например, если l=1, то m может быть -1, 0 или 1.
Четвертое квантовое число — это спиновое квантовое число (s). Оно указывает на направление вращения электрона вокруг своей оси. Значение s может быть +1/2 или -1/2.
Таким образом, квантовые числа помогают нам понять, как электроны распределены в атоме и какие состояния они занимают. Они играют важную роль в определении химических свойств элементов и их взаимодействия с другими веществами.
КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА своими словами для детей
Квантовые числа — это специальные числа, которые помогают нам понять, где и как движется электрон внутри атома. Мы знаем, что вокруг ядра атома находятся электроны, и они двигаются по определенным орбитам или «дорожкам».
Первое квантовое число называется главным квантовым числом и обозначается буквой «n». Оно говорит нам, на какой орбите находится электрон. Когда «n» равно 1, это значит, что электрон находится на самой ближней орбите к ядру. Когда «n» равно 2, это значит, что электрон находится на следующей орбите, и так далее.
Второе квантовое число называется орбитальным квантовым числом и обозначается буквой «l». Оно говорит нам форму орбиты, на которой находится электрон. Например, когда «l» равно 0, это значит, что орбита имеет форму сферы. Когда «l» равно 1, это значит, что орбита имеет форму овала, и так далее.
Третье квантовое число называется магнитным квантовым числом и обозначается буквой «m». Оно говорит нам, в каком направлении двигается электрон на своей орбите. Например, когда «m» равно 0, это значит, что электрон движется прямо вперед. Когда «m» равно 1, это значит, что электрон движется вправо, и так далее.
Четвертое квантовое число называется спиновым квантовым числом и обозначается буквой «s». Оно говорит нам о спине электрона, то есть, в какую сторону он вращается вокруг своей оси. Спин может быть «вверх» или «вниз».
Эти квантовые числа помогают нам понять, как электроны распределены вокруг ядра атома и как они двигаются. Именно благодаря этим числам мы можем объяснить, почему атомы имеют разные свойства и взаимодействуют друг с другом.