క్వాంటం సంఖ్య

క్వాంటం సంఖ్యలు క్వాంటం వ్యవస్థ యొక్క గతిశాస్త్రం లో సంరక్షింపబడిన పరిమాణాల యొక్క విలువలు వివరిస్తాయి.క్వాంటం యాంత్రిక శాస్త్రంయొక్క విశిష్టమైన అంశం పరిశీలించదగిన పరిమాణాలయొక్క క్వాంటీకరణ ఎందుకంటే క్వాంటం సంఖ్యలు పూర్ణాంకాల లేదా సగం పూర్ణాంకాల వివిక్త సెట్లు . క్వాంటం సంఖ్యలు తరచుగా ప్రత్యేకంగా అణువులలో ఎలక్ట్రాన్ శక్తి ని వివరిస్తాయి కానీ ఇతర అవకాశాలు కొణీయ వేగం , స్పిన్ మొదలైనవి కలిగివుంటాయి . ఏ క్వాంటం వ్యవస్థ ఐనా ఒకటి లేదా ఎక్కువ క్వాంటం సంఖ్యలు కలిగి ఉండవచ్చు అందువల్ల అన్నీ క్వాంటం సంఖ్యల జాబితా తయారుచేయడం చాలా కష్టం .

ప్రాదేశిక మరియు కొణీయ వేగం సంఖ్యలు :

పూర్తిగా ఒక అణువు లో ఒక ఎలక్ట్రాన్ వర్ణించేందుకు, నాలుగు క్వాంటం సంఖ్యలు అవసరం: శక్తి, కోణీయ వేగం, అయస్కాంత కదలిక మరియు స్పిన్.

సంప్రదాయ నామావళి :

1. ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య : n

             దీనిని n తో సూచిస్తారు .మొదటిది ఒక అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ షెల్ లేదా శక్తిని వివరిస్తుంది . ఇది కక్ష్య సైజు (పరిమాణం) మరియు శక్తిని సూచిస్తుంది . n విలువ పెరిగే కొద్ది కక్ష్య సైజు మరియు శక్తి పెరుగుతాయి .n విలువ 1 నుండి పరమాణు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ కలిగి వున్న షెల్ వరకు ఉంటుంది . n విలువ పూర్ణాంకంగా (n=1,2,3…) ఉంటుంది .

ఉదాహరణకు సీజీయం(Cs) లో బాహ్య తుల్య ఎలక్ట్రాన్ శక్తి స్థాయి 6 గల షెల్ లో ఉండడం వల్ల సిజియంలో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క n విలువ 1 నుండి 6 దాకా ఉండవచ్చు . n విలువ పెరుగుదలతో సగటు దూరం పెరగుతుంది అందువల్ల వివిధ n విలువలు ఉన్న క్వాంటమ్ స్థితులు వివిధ ఎలక్ట్రాన్ షెల్సకు చెందినట్టు చేపబడుతుంది .

2. అజిముతల్ క్వాంటం సంఖ్య :

                       దీనిని ‘l’ తో సూచిస్తారు . రెండవ క్వాంటమ్ సంఖ్య ఉప కర్పరం ను వివరిస్తుంది మరియు సంబంధం ద్వారా కక్ష్య కోణీయ వేగం యొక్క పరిమాణం ఇస్తుంది . దీనిని కోణీయ క్వాంటం సంఖ్య మరియు కక్ష్య క్వాంటం సంఖ్య అని కూడా అంటారు .రసాయన శాస్త్రంలో మరియు స్పెక్ట్రో స్కొపీ లో “l=0 అయితే s ఆర్బిటల్ అంటారు “ అలాగే l=1 అయితే p ఇంకా l=3 అయితే f ఆర్బిటల్ అంటారు .

l విలువ ఉపస్థిర కక్ష్యపేరు

0 s

1 p

2 d

3 f

4 g

l విలువ 0 నుండి n-1 వరకు ఉంటుంది ఎందుకంటే మొదటి p ఉపకక్ష్య (l=1) రెండవ స్థిరకక్ష్య (n=2) లో కనిపిస్తుంది మరియు మొదటి d ఉపకక్ష్య (l=2) మూడవ స్థిర కక్ష్య (n=3) లో కనిపిస్తుంది . రసాయన శాస్త్రంలో ఈ క్వాంటం సంఖ్య చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే ఇది కక్ష్య యొక్క ఆకారాని పేర్కొంటుంది మరియు రసాయన బంధాల్ని ఇంకా బంధ కోణాలని బలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది .

3.   అయస్కాంత క్వాంటం సంఖ్య :

దీనిని m తో సూచిస్తారు . మూడవ క్వాంటం సంఖ్య ఉపపెంకు లోపలి నిర్దిష్ట కక్ష్యను వివరిస్తుంది మరియు ఆయా అక్షం వెంట కక్ష్య కోణీయ వేగం ప్రొజెక్షన్ వివరిస్తుంది . m విలువ l విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఒక ‘l’ విలువకు ఉన్న మొత్తం m విలువ సంఖ్య (2l+1). m విలువ –l నుండి +l వరకు ఉంటుంది . s కర్పరంలో ఒకే ఆర్బిటల్ ఉంటుంది కనక అందులో ఉండే ఎలక్ట్రాన్ యొక్క m విలువ ఎప్పుడూ 0 అయి ఉంటుంది . p(l=1)కర్పరంలో మూడు ఆర్బిటాల్లు ఉంటాయి కనక m విలువ -1 ,0 లేదా 1 అయి ఉంటుంది .

4.    స్పిన్ ప్రొజక్షన్ క్వాంటం సంఖ్య :

దీనిని ms  తో సూచిస్తారు . నాలుగవ క్వాంటం సంఖ్య ఎలక్తాన్ యొక్క స్పిన్ ను వివరిస్తుంది ( అంతర్గత కొణీయ వేగం ) మరియు నిర్దిష్ట అక్షం వెంట స్పిన్ కోణీయ వేగం S యొక్క ప్రొజెక్షన్ ఇస్తుంది . దీని విలువ –s నుండి +s వరకు ఉంటుంది ఇక్కడ s అనేది స్పిన్ క్వాంటమ్ సంఖ్య .

ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ విలువ +1/2 లేదా -1/2 గ ఉంటుంది . ఒక ఉపశక్తి స్థాయి లో రెండు ఎలక్ట్రాన్లకు ప్రవేశముంటుంది .అయితే వాటి స్పిన్ వ్యతిరేక దశలో ఉంటుంది . పౌలి వర్జన నియమం ప్రకారం ప్రతి ఆర్బిటల్ లో స్పిన్స్ వ్యతిరేకంగా ఉండాలి కనక ఒక ఆర్బిటాల్లో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మాత్రమే ఉండగలవు .

పేరు గుర్తు ఆర్బిటల్ అర్ధం విలువల పరిధి విలువ ఉదాహరణలు