양자수: 의미와 특성

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서로 다른 이론이 4개의 양자수를 낳았습니다. 이 숫자는 원자의 전자 특성을 설명하는 데 사용됩니다. 양자 수는 다음과 같은 값과 속성을 갖습니다.

주양자수

” n ” 으로 기호화하여 원자가 가지고 있는 에너지 준위를 나타냅니다. 즉, 전자가 움직이는 에너지 준위입니다. 또한 원자핵과 전자 사이의 대략적인 거리를 계산할 수 있습니다. 마찬가지로 전자가 위치한 오비탈의 크기를 알 수 있습니다. 이 양자수의 값은 1부터의 정수입니다. 지금까지 최대 8개의 에너지 준위를 가진 원자만 알려져 있습니다.

2차 또는 방위각 양자수

문자 « l » 로 표시되며 전자가 위치한 특정 궤도를 나타냅니다. 또한 전자의 에너지 하위 수준을 나타냅니다. “l”의 값은 0, 1, 2,… 최대 -1이 될 수 있습니다. 차례로 오비탈은 다른 모양을 가지고 있습니다. 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

  • l=0이면 “s”;
  • l=1이면 “p”;
  • l=2이면 “d”; 그리고
  • l = 3인 경우 “f”.

자기양자수

« m »은 운동량 이라고도 하는 자기 양자 수 이며 공간에서 궤도의 방향을 표시합니다. 또한 각 하위 수준의 궤도 수를 나타냅니다. 음의 양자수 값 “l”(-l), (0) 또는 양의 2차 양자수(+l)를 가질 수 있습니다.

스핀 양자수

  • 스핀 양자수 (또는 스핀)는 문자 “s”로 표시됩니다. 이 숫자는 가상 축에서 전자의 회전 방향을 나타냅니다. 1/2 및 -1/2의 분수 값을 사용할 수 있습니다.

양자수의 다른 특성

언급된 값 외에도 양자수에는 다음과 같은 다른 특수한 특성이 있습니다.

  • 그들은 전자의 에너지 위치를 나타냅니다.
  • 파울리 원리에 따르면 같은 원자에 있는 어떤 전자도 같은 양자수를 가질 수 없습니다.
  • 슈뢰딩거 이론에 따르면 양자수의 값에 따라 파동방정식의 해가 달라진다. 이 결과를 통해 우리는 전자를 가질 확률이 더 높은 장소를 알 수 있습니다.
  • 전자 스핀 “s”는 전자의 특성입니다. 이것은 양자수로 표시되는 자체 각운동량을 가지고 있기 때문입니다.
  • 각 에너지 하위 수준에는 하나 이상의 궤도가 포함됩니다. 각 하위 수준에서 이러한 궤도의 수와 공간 방향은 자기 양자 수에 의해 결정됩니다.
  • 양자수는 주로 전자를 설명하는 데 사용되지만 원자의 양성자와 중성자도 설명할 수 있습니다.

양자수의 예

원자의 전자를 분석하고 양자수를 적용하기 위해 수소 원자를 예로 들었다. 즉, 수소(H)와 유사한 원자를 사용하는데, 핵은 1개, 전자는 1개이다. 이러한 유형의 원자에는 “n”, “l” 및 “m”과 같은 양자수 값이 있습니다. 한편, 다전자 또는 여러 개의 전자 원자에서는 양자수 “s”도 추가됩니다.

또 다른 예는 전자가 2p 오비탈에 있는 탄소 원자(C)입니다. 이 원자의 전자를 설명하는 데 사용되는 4개의 양자수는 다음과 같습니다. n = 2; 내가 = 1; m = 1, 0 또는 -1; ys = 1/2.

서지

  • Lahera Claramonte, J. 원자 이론에서 양자 물리학으로: Bohr. 2010(제2판). 스페인. 니볼라 에디션.
  • Wurtz, A. 원자론 . 2018. 스페인. 잊혀진 책들.
  • Gillespie, GT 양자 역학 소개. 2021(제1판). 스페인. 뒤집다.

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Cecilia Martinez (B.S.)
Cecilia Martinez (Licenciada en Humanidades) - AUTORA. Redactora. Divulgadora cultural y científica.

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