Галоўнае квантавы лік як асноўны паказчык стану электрона

Адно з найважнейшых месцаў у навуковым ўспрыманні сучаснага свету займае так званая квантавая тэорыя. У аснове яе ляжыць становішча, што энергію, ўтоеную ў электронным, можна пралічыць, бо яе велічыня можа прымаць толькі пэўныя значэння. Пры гэтым найважнейшым следствам такога стану рэчаў з'яўляецца выснова пра тое, што стан электрона ў той ці іншы момант часу можна апісаць сукупнасцю колькасных паказчыкаў - квантавымі лікамі.

Найважнейшае значэнне ў дадзенай тэорыі мае галоўнае квантавы лік. Гэтым тэрмінам у сучаснай фізіцы прынята называць колькасны паказчык, у адпаведнасці з якім дадзенае стан электрона адносяць да вызначанага энергетычнаму ўзроўню. Энергетычны ўзровень, у сваю чаргу, гэта набор арбіталей, розніца па значэнні энергіі паміж якімі вельмі нязначная.

Як вынікае з дадзенага становішча, галоўнае квантавы лік можа раўняцца аднаму з станоўчых натуральных лікаў. Пры гэтым прынцыповае значэнне мае іншы факт. Бо ў выпадку пераходу электрона на іншай энергетычны ўзровень галоўнае квантавы лік у абавязковым парадку памяняе сваё значэнне. Тут цалкам дарэчы правесці паралель з мадэллю Нільса Бора, дзе адбываецца пераход элементарнай часціцы з адной арбіты на іншую, у выніку чаго выдзяляецца або паглынаецца пэўную колькасць энергіі.

Галоўнае квантавы лік самым непасрэдным чынам звязана з арбітальным квантавым лікам. Уся справа ў тым, што любы энергетычны ўзровень неаднастайны па сваёй прыродзе і ўключае ў сябе адразу некалькі арбіталей. Тыя з іх, што валодаюць аднолькавым энергетычным значэннем, ўтвараюць асобны падузровень. Каб высветліць, да якога подуровней ставіцца тая ці іншая арбіталей, і ўжываюць паняцце "арбітальнае квантавы лік". Для яго вылічэнні неабходна ад галоўнага квантавага ліку адняць адзінку. Тады ўсе натуральныя лікі ад нуля да гэтага паказчыка і будуць складаць арбітальнае квантавы лік.

Найважнейшай функцыяй гэтай колькаснай характарыстыкі з'яўляецца тое, што з яе дапамогай не толькі адбываецца суаднясенне электрона з тым ці іншым подуровней, але і характарызуецца траекторыя руху дадзенай элементарнай часціцы. Адсюль, дарэчы, і літарнае пазначэнне арбіталей, якія вядомыя яшчэ са школьнага курсу хіміі: s, d, p, g, f.

Яшчэ адной найважнейшай характарыстыкай палажэнні электрона з'яўляецца магнітнае квантавы лік. Яго асноўны фізічны сэнс складаецца ў тым, каб можна ахарактарызаваць праекцыю моманту імпульсу ў адносінах да кірунку, супадальнаму з кірункам магнітнага поля. Іншымі словамі, яно неабходна для таго, каб адрозніваць электроны, што займаюць арбіталь, квантавы лік якіх аднолькава.

Магнітнае квантавы лік можа вар'іравацца ў межах 2l + 1, дзе l - гэта колькасная характарыстыка арбітальнага квантавага ліку. Акрамя таго, вылучаюць яшчэ і магнітнае спінавай лік, якое неабходна для таго, каб ахарактарызаваць квантавы ўласцівасць элементарнай часціцы ў чыстым выглядзе. Спін - гэта ні што іншае, як момант колькасці руху, які можна параўнаць з кручэннем электрона вакол сваёй уласнай ўяўнай восі.