Enter a word or phrase in any language 👆
Language:
Translation and analysis of words by ChatGPT artificial intelligence
On this page you can get a detailed analysis of a word or phrase, produced by the best artificial intelligence technology to date:
- how the word is used
- frequency of use
- it is used more often in oral or written speech
- word translation options
- usage examples (several phrases with translation)
- etymology
What (who) is Квантовые числа - definition
В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ — ХАРАКТЕРИЗУЕТ ЧИСЛЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ КАКОЙ-ЛИБО КВАНТОВАННОЙ ПЕРЕМЕННОЙ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
Квантовые числа
Квантовое число
Ква́нтовое число́ в квантовой механике — численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта (элементарной частицы, ядра, атома и т. д.), характеризующее состояние этого объекта.
Квантовые числа
целые (0, 1, 2,...) или полуцелые (1/2, 3/2, 5/2,...) числа, определяющие возможные дискретные значения физических величин, которые характеризуют квантовые системы (атомное ядро, атом, молекулу) и отдельные элементарные частицы. Применение К. ч. в квантовой механике (См. Квантовая механика) отражает черты дискретности процессов, протекающих в микромире, и тесно связано с существованием кванта действия, или Планка постоянной (См. Планка постоянная), ħ. К. ч. были впервые введены в физику для описания найденных эмпирически закономерностей атомных спектров (см. Атом), однако смысл К. ч. и связанной с ними дискретности некоторых величин, характеризующих динамику микрочастиц, был раскрыт лишь квантовой механикой.
Набор К. ч., исчерпывающе определяющий состояние квантовой системы, называется полным. Совокупность состояний, отвечающих всем возможным значениям К. ч. из полного набора, образует полную систему состояний. Состояние электрона в атоме определяется четырьмя К. ч. соответственно четырём степеням свободы электрона (3 степени свободы связаны с тремя координатами, определяющими пространственное положение электрона, а четвёртая, внутренняя, степень свободы - с его Спином). Для атома водорода и водородоподобных атомов эти К. ч., образующие полный набор, следующие.
Главное К. ч. n = 1, 2, 3,... определяет уровни энергии электрона.
Азимутальное (или орбитальное) К. ч. l = 0, 1, 2,..., n -1 задаёт спектр возможных значений квадрата орбитального момента количества движения электрона: 
.
Магнитное К. ч. ml характеризует возможные значения проекции Mlz орбитального момента Ml на некоторое, произвольно выбранное, направление (принимаемое за ось z):
; может принимать целые значения в интервале от - l до + l (всего 2 l + 1 значений).
Магнитное спиновое К, ч., или просто спиновое К. ч., ms характеризует возможные значения проекции спина электрона и может принимать 2 значения:
ms = ± 1/2.
Задание состояния электрона с помощью К. ч. n, l, ml и ms не учитывает так называемой тонкой структуры энергетических уровней - расщепления уровней с данным n (при n ≥ 2) в результате влияния спина на орбитальное движение электрона (см. Спин-орбитальное взаимодействие). При учёте этого взаимодействия для характеристики состояния электрона вместо ml и ms применяют К. ч. j и mj).
К. ч. j полного момента количества движениям электрона (орбитального плюс спинового) определяет возможные значения квадрата полного момента: 
и при заданном l может принимать 2 значения: j = l ± 1/2.
Магнитное квантовое число полного моментах; определяет возможные значения проекции полного момента на ось z, Mz = hmj; может принимать 2l + 1 значений: mj = -j, -j + 1,..., + j.
Те же К. ч. приближённо описывают состояния отдельных электронов в сложных (многоэлектронных) атомах (а также состояния отдельных нуклонов - протонов и нейтронов - в атомных ядрах). В этом случае n нумерует последовательные (в порядке возрастания энергии) уровни энергии с заданным l. Состояние же многоэлектронного атома в целом определяется следующими К. ч.: К. ч. полного орбитального момента атома L, определяемого движением всех электронов, L = 0, 1, 2,...; К. ч. полного момента атома J, которое может принимать значения с интервалом в 1 от J = |L-S| до J = |L + S|, где S - полный спин атома (в единицах ħ); магнитным квантовым числом mj, определяющим возможные значения проекции полного момента атома на ось z, 
и принимающим 2J + 1 значений.
Для характеристики состояния атома и вообще квантовой системы вводят ещё одно К. ч. - Чётность состояния Р, которое принимает значения + 1 или - 1 в зависимости от того, сохраняет Волновая функция, определяющая состояние системы, знак при отражении координат r относительно начала координат (т. е. при замене r → - r) или меняет его на обратный. Чётность Р для атома водорода равна (-1) l, а для многоэлектронных атомов (-1) L.
К. ч. оказались также удобными для формулировки отбора правил (См. Отбора правила), определяющих возможные типы квантовых переходов.
В физике элементарных частиц (См. Элементарные частицы) и в ядерной физике вводится ряд др. К. ч. Квантовые числа элементарных частиц - это внутренние характеристики частиц, определяющие их взаимодействия и закономерности взаимных превращений. Кроме спина s, который может быть целым или полуцелым числом (в единицах ħ), к ним относятся: Электрический заряд Q - у всех известных элементарных частиц равен либо 0, либо целому числу, положительному или отрицательному (в единицах величины заряда электрона е); Барионный заряд В - равен 0 или 1 (для античастиц (См. Античастицы) 0, -1); лептонные заряды (См. Лептонный заряд), или лептонные числа, - электронное Le и мюонное Lμ, равны 0 или +1 (для античастиц 0, -1); Изотопический спин Т - целое или полуцелое число; Странность S или Гиперзаряд Y (связанный с S соотношением Y = S + В) - все известные элементарные частицы (или античастицы) имеют S = 0 или ± 1, ± 2, ± 3; внутренняя чётность П - К. ч., характеризующее свойства симметрии элементарных частиц относительно отражений координат, может быть равна + 1 (такие частицы называют чётными) и -1 (нечётные частицы), и некоторые др. К. ч. Эти К. ч. применяются и к системам из нескольких элементарных частиц, в том числе к атомным ядрам. При этом полные значения электрического, барионного и лептонного зарядов и странности системы частиц равны алгебраической сумме соответствующих К. ч. отдельных частиц, полный спин и изотопический спин получаются по квантовым правилам сложения моментов, а внутренние чётности частиц перемножаются.
В широком смысле К. ч. часто называют физические величины, определяющие движение квантовомеханической частицы (или системы), сохраняющиеся в процессе движения, но не обязательно принадлежащие к дискретному спектру возможных значений. Например, энергию свободно движущегося электрона (имеющую непрерывный спектр значений) можно рассматривать как одно из его К. ч.
Лит. см. при ст. Атомная физика, Элементарные частицы.
Д. В. Гальцов.
КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА
целые или дробные числа, определяющие возможные дискретные значения физических величин, характеризующих квантовые системы (атомное ядро, атом, молекулу и др.) и отдельные элементарные частицы.
Wikipedia
Квантовое число
Ква́нтовое число́ в квантовой механике — численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта (элементарной частицы, ядра, атома и т. д.), характеризующее состояние этого объекта. Задание всех квантовых чисел однозначно и полностью характеризует состояние частицы.
Например, состояние электрона в атоме и вид описывающей его волновой функции могут быть охарактеризованы четырьмя квантовыми числами: главным (), орбитальным (), магнитным () и спиновым (). При этом набор квантовых чисел для одной и той же системы может выбираться различными способами. Например, для того же электрона в атоме четвёрку чисел n, l, m, часто заменяют четвёркой чисел n, l, j, , где j — внутреннее квантовое число, связанное с модулем полного момента импульса электрона.
Квантовые числа иногда делят на те, которые связаны с перемещением описываемого объекта в обычном пространстве (к ним, например, относятся введённые выше n, l, m), и те, которые отражают «внутреннее» состояние частицы. К последним относится спин и его проекция (спиральность). В ядерной физике вводится также изоспин, а в физике элементарных частиц появляются цвет, очарование, прелесть (или красота) и истинность.
Examples of use of Квантовые числа
1. Вместо скальпеля хирурга в ход идут адронные частицы (от греческого hadros - "большой, сильный") - частицы, участвующие в сильном взаимодействии и сохраняющие при этом квантовые числа.
