క్వాంటం సంఖ్య

క్వాంటం సంఖ్యలు క్వాంటం వ్యవస్థ యొక్క గతిశాస్త్రంలో సంరక్షింపబడిన పరిమాణాల యొక్క విలువలు వివరిస్తాయి. క్వాంటం యాంత్రిక శాస్త్రం యొక్క విశిష్టమైన అంశం పరిశీలించదగిన పరిమాణాలయొక్క క్వాంటీకరణ ఎందుకంటే క్వాంటం సంఖ్యలు పూర్ణాంకాల లేదా సగం పూర్ణాంకాల వివిక్త సెట్లు . క్వాంటం సంఖ్యలు తరచుగా ప్రత్యేకంగా అణువులలో ఎలక్ట్రాన్ శక్తిని వివరిస్తాయి కానీ ఇతర అవకాశాలు కోణీయ 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 అణువులో 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 కర్పరంను 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 స్థాయిలో 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