Квантовые числа

Любой подуровень определяется двумя  квантовыми числами - главным (при записи обычно указывают численное значение) и орбитальным (при записи обычно используют буквенное обозначение). Например, энергетический подуровень, для которого n = 2 и ℓ = 1, следует записать так: 2p-подуровень. Все орбитали с одинаковыми значениями ℓ имеют одинаковую геометрическую форму и, в зависимости от значений главного квантового числа, различаются размерами. Так, все орбитали, для которых ℓ = 0 (s-орбитали), имеют форму сферы, но различаются радиусами, в зависимости от значения главного квантового числа n. Чем больше значение n, тем больше размеры орбиталей, например, 1s-орбиталь имеет наименьшие размеры, радиус 2s-орбитали больше, 3s- еще больше.

Магнитное квантовое  число m. Вращение электрона вокруг ядра можно сравнить с движением тока по замкнутому контуру. При этом возникает магнитное поле, напряженность которого направлена перпендикулярно плоскости вращения электрона. Если атом находится во внешнем магнитном поле, то, согласно квантовомеханическим представлениям, его электроны должны расположиться так, чтобы проекции их магнитных моментов на направление этого поля были целочисленными. При этом они могут принимать как отрицательные, так и положительные значения, включая нулевое. Численное значение проекции магнитного момента и является магнитным квантовым числом. Если значение орбитального квантового числа равно ℓ, то магнитное квантовое число будет принимать значения от –ℓ до +ℓ, включая ноль. Общее количество значений будет равно 2ℓ + 1.

Таблица 2.3

Число орбиталей на подуровне