|
КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА
|
n |
Главное квантовое число: n = 1, 2, … . |
j |
Квантовое число полного углового
момента. j никогда не бывает отрицательным и может быть целым (включая ноль) или полуцелым в зависимости от свойств рассматриваемой системы. Величина полного углового момента где и векторы орбитального и спинового угловых моментов. |
l |
Квантовое число орбитального
углового момента l может принимать только целые значения: l = 0, 1, 2, … ∞. Величина орбитального углового момента связана с |
m |
Магнитное квантовое число.
Проекция полного, орбитального или спинового углового момента на выделенную ось (обычно ось z) равна mћ. Для полного момента mj = j, j-1, j-2, …, - (j-1), - j. Для орбитального момента ml = l, l-1, l-2, …, -(l-1), -l. Для спинового момента электрона, протона, нейтрона, кварка ms = ±1/2 |
s |
Квантовое число спинового углового
момента s может быть либо целым, либо полуцелым. s - неизменная характеристика частицы, определяемая ее свойствами. Величина спинового момента соотношением |
P |
Пространственная четность.
Она равна либо +1, либо -1 и характеризует поведение системы при зеркальном отражении. P = (-1)l. |
Существование сохраняющихся (неизменных во времени)
физических величин для данной системы тесно связано со свойствами симметрии
этой системы. Так, если изолированная система не изменяется при произвольных
поворотах, то у неё сохраняется орбитальный момент количества движения.
Это имеет место для атома водорода, в котором электрон движется в сферически
симметричном кулоновском потенциале ядра и поэтому характеризуется неизменным
квантовым числом l. Внешнее возмущение может нарушать симметрию
системы, что приводит к изменению самих квантовых чисел. Фотон, поглощенный
атомом водорода, может “перебросить” электрон на другую орбиту с другими
значениями квантовых чисел.
Помимо квантовых чисел, отражающих пространственно-временную
симметрию микросистемы, существенную роль у частиц играют так называемые
внутренние квантовые числа. Ряд из них, такие как спин и электрический заряд,
сохраняются во всех взаимодействиях, другие в некоторых взаимодействиях
не сохраняются. Так кварковое квантовое число странность, сохраняющееся
в сильном взаимодействии, не сохраняется в слабом взаимодействии, что отражает
разную природу этих взаимодействий. Внутренним квантовым числом для кварков
и глюонов является также цвет. Цвет кварков может принимать три значения,
цвет глюонов – восемь.