Magneettinen kvanttiluku ( m ) on kvanttiluku , parametri, joka otetaan käyttöön, kun ratkaistaan Schrödingerin yhtälö elektronille vedyn kaltaisessa atomissa (ja yleensä varautuneen hiukkasen liikkeelle). Magneettinen kvanttiluku kuvaa elektronin kiertoradan kulmamomentin suuntausta avaruudessa tai atomiradan avaruudellista järjestystä . Se ottaa kokonaislukuarvot väliltä -l arvoon +l , jossa l on kiertoradan kvanttiluku eli sillä on täsmälleen yhtä monta arvoa kuin jokaisella alitasolla on orbitaaleja.
Vuonna 1896 hollantilainen fyysikko Peter Zeeman asetti laitteen vahvaan magneettikenttään, joka oli samanlainen kuin vetylamppu, mutta täytti kuumalla natriumhöyryllä ( Faraday teki samanlaisen kokeen vuonna 1862 ja epäonnistui). Havaittiin, että juovien lukumäärä emissiospektreissä kasvaa magneettikentässä. Spektrit muuttuvat monimutkaisiksi, mutta voidaan osoittaa, että jokainen p-viiva vaimenee 3 uudeksi juovaksi magneettikentässä, jokainen d-viiva viideksi, jokainen f-viiva 7-viivaksi, eivätkä s-viivat muutu. Koska atomin kiertoradat tulevat "näkyviksi" vain magneettikentässä, seuraavaa kvanttilukua, joka tallentaa orbitaalin "osoitteen" atomissa, kutsuttiin magneettiseksi kvanttiluvuksi .
Jokainen magneettisen kvanttiluvun 2 l +1 mahdollisesta arvosta määrittää kiertoradan liikemäärävektorin projektion tiettyyn suuntaan (yleensä z -akselille ). Radan kulmamomentin projektio z -akselilla on Koska magneettinen momentti liittyy kiertoradan liikemäärään , magneettinen kvanttiluku määrittää erityisesti vetymäisen atomin kiertoradan magneettisen liikemäärän projektion kiertoradan suuntaan. magneettikenttä ja aiheuttaa atomin spektrilinjojen halkeamista magneettikentässä.
Joskus magneettinen kvanttiluku määritetään minkä tahansa hiukkasen hetken projektiolle (kiertorata L , spin S , kokonais J=L+S ). Tässä tapauksessa se ottaa vastaavasti 2 L +1, 2 S +1, 2 J +1 arvoa. Spinin ja kokonaismomenttien projektioiden magneettinen kvanttiluku voi olla puolikokonaisluku.
Magneettinen kvanttiluku tasojen välisissä siirtymissä voi muuttua vain tietyn arvon verran, joka on asetettu tämäntyyppisen siirtymän valintasäännöissä .
![]() |
---|