momento Angular números quânticos

há um conjunto de números quânticos de momento angular associados com os estados de energia do átomo. Em termos de física clássica, momento angular é uma propriedade de um corpo que está em órbita ou está girando em torno de seu próprio eixo. Depende da velocidade angular e da distribuição da massa em torno do eixo de rotação ou rotação e é uma quantidade vetorial com a direção do momento angular ao longo do eixo de rotação. Em contraste com a física clássica, onde a órbita de um elétron pode assumir um conjunto contínuo de valores, o momento angular da mecânica quântica é quantizado. Além disso, não pode ser especificado exatamente ao longo dos três eixos simultaneamente. Geralmente, o momento angular é especificado ao longo de um eixo conhecido como o eixo de quantização, e a magnitude do momento angular é limitada ao quantum valores raiz Quadrada√l(l + 1) (ℏ), em que l é um número inteiro. O número l, chamado de número quântico orbital, deve ser menor que o número quântico principal n, que corresponde a uma “concha” de elétrons. Assim, l divide cada concha em sub-conchas n consistindo de todos os elétrons do mesmo número quântico principal e orbital.

há um número quântico magnético também associado com o momento angular do estado quântico. Para um dado momento orbital quantum número l, existem 2l + 1 números quantum magnéticos integrais ml variando de −l A l, que restringem a fração do momento angular total ao longo do eixo de quantização de modo que eles são limitados aos valores mlℏ. Este fenômeno é conhecido como quantização espacial e foi demonstrado pela primeira vez por dois físicos alemães, Otto Stern e Walther Gerlach.

partículas elementares como o elétron e o próton também têm um momento angular intrínseco constante, além do momento angular orbital. O electrão comporta-se como um topo giratório, com o seu próprio momento angular intrínseco de magnitude s = raiz quadrada de√(1/2)(1/2 + 1) (ℏ), Com valores admissíveis ao longo do eixo de quantização de msh = ±(1/2)ℏ. Não há nenhum análogo da física clássica para este momento chamado spin-angular: o momento angular intrínseco de um elétron não requer um raio finito (não-zero), enquanto a física clássica exige que uma partícula com um momento angular não-zero tenha um raio não-zero. Estudos de colisão de elétrons com aceleradores de alta energia mostram que o elétron age como uma partícula de ponto até um tamanho de 10-15 centímetros, um centésimo do raio de um próton.

Os quatro números quânticos n, l, ml e ms especificar o estado de um único elétron em um átomo completamente e exclusivamente; cada conjunto de números designa uma específica função de onda (por exemplo, estado quântico) do átomo de hidrogênio. A mecânica quântica especifica como o momento angular total é construído a partir do momento angular componente. O momento angular componente adiciona como vetores para dar o momento angular total do átomo. Outro número quântico, j, que representa uma combinação do número quântico de momento angular orbital l, e o número quântico de momento angular de rotação s pode ter apenas valores discretos dentro de um átomo: j pode assumir valores positivos apenas entre l + s e |l − S| em passos inteiros. Porque s é 1/2 para o elétron único, j é 1/2 para L = 0 Estados, j = 1/2 ou 3/2 para l = 1 Estados, j = 3/2 ou 5/2 para l = 2 estados, e assim por diante. A magnitude do momento angular total do átomo pode ser expressa da mesma forma como para o orbital e de spin momentos: raiz Quadrada√j( j + 1) (ℏ) dá a magnitude do momento angular total; a componente do momento angular ao longo do eixo de quantização é mjℏ, onde mj pode ter qualquer valor entre +j e j inteiros passos. Uma descrição alternativa do estado quântico pode ser dada em termos dos números quânticos n, l, j e mj.

a distribuição eletrônica do átomo é descrita como o quadrado do valor absoluto da função de onda. A probabilidade de encontrar um elétron em um dado ponto no espaço para vários dos estados de energia mais baixos do átomo de hidrogênio é mostrada na Figura 5 . É importante notar que os gráficos de densidade de elétrons não devem ser considerados como os locais médios de tempo de uma partícula bem localizada orbitando sobre o núcleo. Em vez disso, a mecânica quântica descreve o elétron com uma função de onda contínua na qual a localização do elétron deve ser considerada como espalhada no espaço em uma bola de combustível quântica.”(Ver Figura 5.)