Tirno kvantno število

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Orbitalno kvantno število (tudi azimutno kvantno število ali drugo kvantno število) je eno izmed kvantnih števil, ki se uporabljajo v kvantni mehaniki za opis kvantnih stanj elektrona v atomu. Orbitalno kvantno število označujemo z \ell\,\!. Za vsak n\,\! lahko zavzame samo števila med 0 in n\,\!-1

l \in \{0,1,2,\ldots,n-1\} ali 0 \le \ell \le n-1 \

Z orbitalnim kvantnim številom se določa vrtilno količino in s tem tudi oblika tirnice elektrona oziroma elektronskega oblaka v atomu. Določa podlupine v okviru posameznih lupin z danim glavnim kvantnim številom.

Ostala kvantna števila elektrona v atomu so še n\,\! (glavno kvantno število ali n), m_\ell\,\! (magnetno kvantno število ali m) in m_s\,\! (spinsko kvantno število ali s). Vsa kvantna števila enolično določajo kvantno stanje posameznega elektrona v atomu. Dva elektrona v istem atomu ne moreta imeti istih vseh štirih kvantnih števil (glej Paulijevo izključitveno načelo). Štiri kvantna števila enolično določajo kvantno stanje posameznega elektrona v atomu ali njegovo valovno funkcijo ali orbitale. Schrödingerjeva enačba se lahko napiše v obliki treh enačb, ki vodijo do prvih treh kvantnih števil. Orbitalno kvantno število dobimo iz rešitve polarnega dela valovne enačbe.

Vrtilna količina je povezana z orbitalnim kvantnim številom na naslednji način

\mathbf{L^2\boldsymbol{\psi}} = \hbar^2{l(l+1)}\boldsymbol{\psi}

Kjer je \mathbf{L^2} operator vrtilne količine, \boldsymbol{\psi} je valovna funkcija in \hbar = h/2\pi je Planckova konstanta deljena z 2. \pi (reducirana Planckova konstanta).

Podlupine označujemo tudi s črkovnimi oznakami:

vrednost \ell\,\! oznaka angleško
ime
maksimalno število
elektronov
oblika
elektronskega
oblaka
0 s sharp 2 krogla
1 p principal 6 2 ročki
(glej spodaj)
2 d diffuse 10 4 ročke
3 f fundamental 14 8 ročk
4 g 18
5 h 22
6 i 26

Oblike orbital oziroma valovnih funkcij za posamezna kvantna števila n, l, m so naslednje:

s (l=0) p (l=1) d (l=2) f (l=3)
n=1 AtomicOrbital n1 l0.png
n=2 AtomicOrbital n2 l0.png AtomicOrbital n2 l1.png
n=3 AtomicOrbital n3 l0.png AtomicOrbital n3 l1.png AtomicOrbital n3 l2.png
n=4 AtomicOrbital n4 l0.png AtomicOrbital n4 l1.png AtomicOrbital n4 l2.png AtomicOrbital n4 l3.png
n=5 AtomicOrbital n5 l0.png AtomicOrbital n5 l1.png AtomicOrbital n5 l2.png . . .
n=6 AtomicOrbital n6 l0.png AtomicOrbital n6 l1.png . . . . . .
n=7 AtomicOrbital n7 l0.png . . . . . . . . .

Glej tudi[uredi | uredi kodo]