Nombre de quantum principal

Dans la physique atomique , le nombre de quantum principal de symbolisé comme n de est le premier d'un ensemble de nombres de Quantum (qui inclut : le nombre de quantum principal, le nombre de quantum azimutal , le nombre de quantum magnétique , et le nombre de quantum de rotation ) d'un mouvement orbital atomique . Le nombre de quantum n marque les forces des atomes hydrogénés. C'est le premier dans un ensemble de nombres qui montrent l'état de Quantum unique d'un électron. L'étiquetage suit le la notation spectroscopique

Dérivation

Il y a un ensemble de nombres de quantum liés aux états d'énergie de l'atome. Le n de quatre nombres de quantum, le l , le m , et le s spécifient l'état de Quantum complet et unique d'un électron simple dans un atome appelé son Wavefunction ou le orbital. Aucun deux électrons appartenant au même atome ne peuvent avoir les mêmes quatre nombres de quantum qui est montré dans le principe d'exclusion de Pauli . Le wavefunction de l'équation d'ondes de Schrödinger réduit aux trois équations qui une fois résolues mènent aux trois premiers nombres de quantum. Par conséquent, toutes les équations pour les trois premiers nombres de quantum sont mises en corrélation. Le nombre de quantum principal a surgi dans la solution de la partie radiale de l'équation d'ondes comme montré ci-dessous.

L'équation d'ondes de Schrödinger décrit le Eigenstates d'énergie ayant le correspondant de vrais nombres En avec de l'énergie totale définie que la valeur du En définit. Les énergies d'état attaché de l'électron dans l'atome d'hydrogène sont données par : E_n de

= \ = du frac {E_1} {n^2} \ frac {- 13.6eV} {n^2}, n=1,2,3…

Le paramètre n peut prendre seulement des valeurs de nombre entier positives. Cette idée des forces et de la notation a été empruntée au modèle plus tôt de Bohr de de l'atome et augmentée dans l'équation de Schrödinger de l'atome bidimensionnel plat de Bohr au modèle tridimensionnel de wavefunction de l'atome.

Les orbites permises dépendent des valeurs (discrètes) à quantification du moment angulaire , le L de orbital selon le de de
d'équation \ mathbf {L} = n \ cdot \ hbar = n \ cdot {h \ plus de 2 \ pi}

où n = 1.3, &hellip ; et s'appelle le nombre de quantum principal, et le h est le constant de Planck de .

L'énergie de n'importe quelle vague est la fréquence multipliée par la constante de Planck's. Ceci cause l'affichage de saluer particule-comme des paquets des quanta appelés par énergie. Pour montrer chacun des nombres de quantum dans l'état de quantum, les formules pour chaque nombre de quantum incluent la constante réduite de Planck ce qui permet seulement les forces particulières ou discrètes ou à quantification.

Le nombre de quantum principal n représente l'énergie globale relative de chacun orbital et l'énergie des augmentations de chaque orbitale à mesure que la distance du noyau augmente. Les ensembles d'orbitales avec le même n - la valeur désigné souvent sous le nom des coquilles ou des forces d'électron

Dans la notation de la table périodique, les coquilles principales des électrons sont marquées :

K (n=1), L (n=2), M (n=3), etc.

basé sur le nombre de quantum principal.

Le nombre de quantum de principe est lié au nombre de quantum radial, le n_r de , par :

n = n_r + l + 1

là où le l est le nombre de quantum azimutal et le n_r de est égal au nombre de noeuds dans le wavefunction radial.

Voir également

Nombre de Quantum
Nombre de quantum azimutal
Nombre de quantum magnétique
Nombre de quantum de rotation
Nombre de quantum total de moment angulaire
La mécanique quantique de base
Équation de Schrödinger de

Références externes

Applet de Tableau périodique : représentation du principal et azimutal nombre de quantum pour chaque élément

.

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