Что такое квантовые числа и как они определяют энергетические уровни?

Квантовые числа в физике используются для описания энергетических уровней электронов в атоме. Они помогают определить разрешенные значения энергии, момента импульса и магнитного момента электрона.

Главные квантовые числа (n) определяют основной энергетический уровень электрона. Они могут принимать целочисленные значения, начиная от 1. Чем больше значение n, тем выше энергетический уровень.

Орбитальное квантовое число (l) определяет форму орбитали электрона. Оно может принимать значения от 0 до n-1. Например, для n=2, l может быть 0 или 1.

Магнитное квантовое число (m) указывает на ориентацию орбитали в пространстве. Значения m зависят от значения l и могут принимать целочисленные значения от -l до +l.

Спиновое квантовое число (s) характеризует вращение электрона вокруг своей оси. Оно может принимать значения +1/2 или -1/2.

Комбинации этих квантовых чисел определяют энергетические уровни электронов в атоме. В соответствии с принципом заполнения, электроны заполняют энергетические уровни, начиная с наименьшей энергии. Квантовые числа помогают определить, какие энергетические уровни могут быть заполнены и сколько электронов может находиться на каждом уровне.