ความแตกต่างระหว่างจำนวนควอนตัมแม่เหล็กและจำนวนควอนตัมสปิน

สารบัญ:

ความแตกต่างระหว่างจำนวนควอนตัมแม่เหล็กและจำนวนควอนตัมสปิน
ความแตกต่างระหว่างจำนวนควอนตัมแม่เหล็กและจำนวนควอนตัมสปิน

วีดีโอ: ความแตกต่างระหว่างจำนวนควอนตัมแม่เหล็กและจำนวนควอนตัมสปิน

วีดีโอ: ความแตกต่างระหว่างจำนวนควอนตัมแม่เหล็กและจำนวนควอนตัมสปิน
วีดีโอ: เจาะมุมมองมิติควอนตัม EP 5 : ตอน เลขควอนตัมและสปิน 2024, พฤศจิกายน
Anonim

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กและหมายเลขควอนตัมสปินคือหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กมีประโยชน์ในการแยกแยะออร์บิทัลที่มีอยู่ภายในเชลล์ย่อย ในขณะที่หมายเลขสปินควอนตัมอธิบายพลังงาน รูปร่าง และทิศทางของวงโคจร

ตัวเลขควอนตัมคือชุดของค่าที่อธิบายสถานะควอนตัมเฉพาะของอิเล็กตรอนในอะตอม มีตัวเลขควอนตัมเฉพาะสี่จำนวน: หมายเลขควอนตัมหลัก หมายเลขควอนตัมเชิงมุม หมายเลขควอนตัมแม่เหล็ก และหมายเลขสปินควอนตัม

เลขควอนตัมแม่เหล็กคืออะไร

หมายเลขควอนตัมแม่เหล็กแยกออร์บิทัลที่มีอยู่ในเชลล์ย่อยสัญลักษณ์สำหรับค่านี้คือ mi ตามคำจำกัดความ หมายเลขควอนตัมนี้ระบุว่าอิเล็กตรอนในแต่ละ subshell มีเลขควอนตัมเชิงมุมตั้งแต่ –l ถึง +l บวกศูนย์ ดังนั้นเชลล์ย่อย s, p, d และ f จึงมีจำนวนออร์บิทัลต่างกัน ตารางต่อไปนี้แสดงจำนวนออร์บิทัลที่มีอยู่ในแต่ละซับเชลล์

ย่อย ค่าตัวเลขควอนตัมแม่เหล็ก จำนวนออร์บิทัล
s mi=0 1
p mi=-1, 0, +1 3
d mi=-2, -1, 0, +1, +2 5
f mi=-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 7
ความแตกต่างระหว่างหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กและหมายเลขสปินควอนตัม
ความแตกต่างระหว่างหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กและหมายเลขสปินควอนตัม

หมายเลขควอนตัมแม่เหล็กกำหนดการเปลี่ยนแปลงพลังงานของวงโคจรที่เกิดขึ้นเนื่องจากสนามแม่เหล็กที่ใช้ภายนอก เราเรียกเอฟเฟกต์นี้ว่า "เอฟเฟกต์ Zeeman" โมเมนต์แม่เหล็กที่เกิดขึ้นจริงเกิดจากสองปัจจัย: โมเมนต์เชิงมุมของอิเล็กตรอนและการหมุนของอิเล็กตรอน ซึ่งอธิบายจากเลขควอนตัมแม่เหล็ก

หมายเลขสปินควอนตัมคืออะไร

หมุนหมายเลขควอนตัมอธิบายพลังงาน รูปร่าง และทิศทางของวงโคจร สัญลักษณ์ของค่านี้คือ “s” หมายเลขควอนตัมสปินเป็นพารามิเตอร์ของโมเมนตัมเชิงมุมที่แท้จริงของอะตอม โมเมนตัมเชิงมุมการหมุนของอิเล็กตรอนในวงโคจรจะได้รับเป็น s=1/2.

ความแตกต่างที่สำคัญ - หมายเลขควอนตัมแม่เหล็กกับหมายเลขสปินควอนตัม
ความแตกต่างที่สำคัญ - หมายเลขควอนตัมแม่เหล็กกับหมายเลขสปินควอนตัม

รูปที่ 02: ผลกระทบของสนามแม่เหล็กภายนอกที่มีต่ออิเล็กตรอน

ออร์บิทัลสามารถบรรจุอิเล็กตรอนได้หนึ่งคู่ ดังนั้นอิเล็กตรอนทั้งสองจึงมีเลขควอนตัมหมุน s=-1/2 และ s=+1/2 หมายถึงทิศทางของอิเล็กตรอนแบบ "สปินอัพ" และ "สปินดาวน์" หมายเลขควอนตัมระบุสถานะควอนตัมของอิเล็กตรอนเฉพาะของอะตอม ยิ่งไปกว่านั้น เราสามารถให้ “จำนวนสปินควอนตัมทั้งหมด” (S) ซึ่งรวมสปินของอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่หลายตัวของอะตอมบางตัว

หมายเลขควอนตัมแม่เหล็กและหมายเลขควอนตัมสปินต่างกันอย่างไร

ตัวเลขควอนตัมคือชุดของค่าที่อธิบายสถานะควอนตัมเฉพาะของอิเล็กตรอนในอะตอม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กและหมายเลขควอนตัมสปินคือหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กมีประโยชน์ในการแยกแยะออร์บิทัลที่มีอยู่ภายใน subshells ในขณะที่หมายเลขสปินควอนตัมอธิบายพลังงาน รูปร่าง และทิศทางของออร์บิทัลค่าของเลขควอนตัมแม่เหล็กถูกกำหนดเป็น –l, 0 และ +l สัญลักษณ์สำหรับค่านี้คือ mi แต่หมายเลขสปินควอนตัมถูกกำหนดเป็น -1/2 และ +1/2 สัญลักษณ์สำหรับค่านี้คือ “s”

นอกจากนี้ ความแตกต่างเพิ่มเติมระหว่างหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กและหมายเลขควอนตัมสปินคือหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กอธิบายการเปลี่ยนแปลงพลังงานของวงโคจรที่เกิดขึ้นเนื่องจากสนามแม่เหล็กที่ใช้ภายนอก ในขณะที่หมายเลขสปินควอนตัมอธิบายเชิงมุมที่แท้จริง โมเมนตัมของอะตอม

ความแตกต่างระหว่างจำนวนควอนตัมแม่เหล็กและจำนวนควอนตัมสปินในรูปแบบตาราง
ความแตกต่างระหว่างจำนวนควอนตัมแม่เหล็กและจำนวนควอนตัมสปินในรูปแบบตาราง

สรุป – หมายเลขควอนตัมแม่เหล็กเทียบกับหมายเลขควอนตัมสปิน

ตัวเลขควอนตัมคือชุดของค่าที่อธิบายสถานะควอนตัมเฉพาะของอิเล็กตรอนในอะตอม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กและหมายเลขควอนตัมสปินคือหมายเลขควอนตัมแม่เหล็กมีประโยชน์ในการแยกแยะออร์บิทัลที่มีอยู่ภายใน subshells ในขณะที่หมายเลขสปินควอนตัมอธิบายพลังงาน รูปร่าง และทิศทางของออร์บิทัล