Заказ №39131

Как известно, уравнению Шредингера, описывающему атом водорода, удовлетворяют собственные функции , определяемые тремя квантовыми числами: главным n, орбитальным и магнитным . Объяснить физический смысл указанных квантовых чисел и записать их возможные значения.

Решение

Главное квантовое число n определяет энергетические уровни электрона в атоме и может принимать любые целочисленные значения, начиная с единицы. В атомной физике состояния электрона, соответствующие главному квантовому числу n, (n = 1, 2, 3, 4,…) принято обозначать буквами K, L, M, N,…. n 1 2 3 4 K L M N Орбитальное квантовое число l = 0, 1, 2, ... n–1 характеризует эллиптичность орбиты электрона (рис. 1) и определяет момент импульса электрона . Рис. 1 Квадрат модуля функции характеризует вероятность найти электрон в заданной точке. Область пространства, в которой высока вероятность обнаружить электрон (не менее 0,95), называют орбиталью. Основные типы орбиталей обозначают буквами s, p, d, f , … (от слов sharp, principal, diffuse, fundamental). l 0 1 2 3 s p d f Два типа орбиталей s (она одна), p (их три), по которым «размазан» электронный заряд, показаны на рис. 2. Рис. 2 Орбитали часто называют подоболочками оболочек, поскольку они характеризуют формы разных орбит, на которых можно обнаружить электроны, находящиеся в одной оболочке (при заданном квантовом числе n). Из представлений классической физики следует, что орбитальный момент импульса электрона и пропорциональный ему магнитный