Главное квантовое число
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Главное квантовое число — целое число, для водорода и водородоподобных атомов определяет возможные значения энергии. В случаях сложных атомов нумерует уровни энергии с фиксированным значением азимутального (орбитального) квантового числа [1]:
Является первым в ряду квантовых чисел, который включает в себя главное, орбитальное и магнитное квантовые числа, а также спин. Эти четыре квантовых числа определяют уникальное состояние электрона в атоме (его волновую функцию). При увеличении главного квантового числа возрастает энергия электрона. Максимальное возможное значение главного квантового числа для электронов атома элемента в основном состоянии равно номеру периода элемента.
Главное квантовое число обозначается как . Исторически энергетическим уровням атомов были приписаны обозначения
. Эти обозначения используются параллельно с указанием значений главного квантового числа
. Так,
-оболочкой называется энергетический уровень, для которого
,
-оболочкой — энергетический уровень с
и т. д.[2]
Главное квантовое число связано с радиальным квантовым числом, nr, выражением[3]:
где ℓ — орбитальное квантовое число и nr равно числу узлов радиальной части волновой функции. Наибольшее возможное число электронов на энергетическом уровне с учётом спина электрона определяется по формуле .