kvantumszámhoz

A kvantumszámok olyan egész vagy félig egész számok, amelyek egy kvantummechanikai rendszer, például egy atom vagy egy molekula állapotát írják le. Ezek a számok a megfigyelhető fizikai mennyiségek, például az energia, a perdület és a mágneses momentum lehetséges értékeit határozzák meg. A kvantumszámok megértése kulcsfontosságú az atomok szerkezetének és viselkedésének magyarázatához.

Az elektronok atomokban való elhelyezkedését négy alapvető kvantumszám írja le. Az első a főkvantumszám (n), amely az elektron héját és fő energiáját jelzi. Értékei 1, 2, 3, stb. lehetnek. A másodlagos kvantumszám (l), más néven az azimutális kvantumszám, az elektron alhéját és az orbitális alakját határozza meg. Értékei 0-tól n-1-ig terjedhetnek, és általában s, p, d, f betűkkel jelölik. A harmadik a mágneses kvantumszám (ml), amely az elektron orbitálisának térbeli orientációját írja le az adott alhéjon belül. Értékei -l-től +l-ig terjedhetnek egész számokkal. Végül a spinkvantumszám (ms) az elektron belső perdületét, vagyis a spinjét jelzi. Ennek két lehetséges értéke van: +1/2 és -1/2.

Ezek a kvantumszámok együttesen egyedi kvantumállapotot határoznak meg egy elektron számára egy atomban, a Pauli-féle kizárási elv értelmében, amely kimondja, hogy két elektron nem foglalhatja el ugyanazt a kvantumállapotot egyazon atomban. A kvantumszámok fogalma nem korlátozódik az atomokra, hanem kiterjed más kvantumrendszerekre is, segítve azok viselkedésének és tulajdonságainak leírását.