fkvantumszám

Fkvantumszám vagy f kvantumszám alatt a kvantummechanikában az orbitális (szögmomentum) kvantumszám értékét értjük az f-típusú orbitálokra vonatkozóan. A kvantumszámok közül az azimuthális kvantumszámot l jelöli, amelyet a s, p, d, f betűkkel szokás megnevezni: s = l = 0, p = l = 1, d = l = 2, f = l = 3. Ebből adódik, hogy az f kvantumszám értéke l = 3.

Az m_l a mágneses kvantumszám, amely a szögmomentum komponenseket írja le. f-állapotoknál m_l értékei -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 lehetnek. A részkvantumokhoz a spinkvantumszám m_s ∈ { -1/2, +1/2 } tartozik, így egy f-állapotban összességében számos alállapot létezik. A teljes számítási keretben a teljes szögmomentum j az l és a spin s kölcsönhatásából adódik: j = l ± s, tehát f-állapotokra j = 7/2 vagy 5/2 lehet.

Használat és jelentőség: az f-állások az etalonikus atomokban, például a lanthanidek (4f) és az aktinidák (5f) elektronjainak töltése során jelentősek; ezek határozzák meg az atomkísérő kémiai és spektrális tulajdonságokat. Az f- orbitálokra jellemző paritás (-1)^l = -1, vagyis pál paritás, befolyásolja a kölcsönhatásokat és a kötési szabályokat. A f kvantumszám kifejezés a spektrális notációból ered, ahol a f jelölés az l = 3-ra utal, nem pedig önálló, különálló kvantumszám.

Összefoglalva, a f kvantumszám lényegében az l = 3 értéket jelöli az orbitális angular momentum szempontjából, és a f-országba tartozó elektronállapotokat írja le a spektrális és szerkezeti összefüggésekben.