Так как волновое уравнение Шредингера имеет ограниченное число решений, то полная энергия атома может иметь лишь некоторые определенные значения. Это согласуется с постулатом Бора, что уровни энергии электрона квантованы. Решение волнового уравнения можно получить, если орбитали охарактеризованы четырьмя квантовыми числами. Первое квантовое число n, введенное Бором. Второе l –Зоммерфельда, для описания эллиптических орбит. Каждому значению l сопоставляют букву:
| l = | 0 | 1 | 2 | 3 |
| s | p | d | f... |
Если главное квантовое число электрона n=2, а второе l=2, то говорят, что 2s – электрон. Например, возможные сочетания:
| 1s | |||
| 2s | 2p | ||
| 3s | 3p | 3d | |
| 4s | 4p | 4d | 4f |
| 5s | 5p | 5d | 5f |
Таким образом, для электрона первого энергетического уровня (n=1) возможна только одна форма орбиталей, для второго (n=2) возможны 2 формы орбиталей s и p, для третьего уровня (n=3) – три и т.д.
При обозначении состояния электрона главное квантовое число пишут перед символом орбитального квантового числа. Например, 4s означает электрон, у которого n=4 и l=1, т.е. облако имеет форму шара.
2p – n=2 и l=1 (форма гантели) и т.д.
Для характеристики пространственного расположения орбиталей (облаков) применяется третье квантовое число me. Оно называется магнитным и определяет величину проекции орбитального момента количества движения на выделенное направление. Число значений me зависит от орбитального квантового числа и равно (2l+1).
| l | me | Число орбиталей с данным значением l |
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1, 0, -1 | 3 |
| 2 | 2, 1, 0, -1, -2 | 5 |
| 3 | 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3 | 7 |
|
Общее число орбиталей данного энергетического уровня равно N2 , емкость энергетического уровня составляет 2n2 электронов. Четвертое квантовое число называют спиновым квантовым числом ms.
Спин электрона характеризует его вращение вокруг собственной оси. Это вращение может происходить по часовой стрелке, или против неё относительно орбиты электрона. В зависимости от этого 
.
Комментариев нет:
Отправить комментарий