Предполагается, что квантовые числа обозначают каждую отдельную орбиталь. Но если орбитальные оболочки — это функции вероятности, то орбитали не могут быть определенными твердыми вещами. Так что в этом случае количество энергии, выделяемой при падении электрона между оболочками, может варьироваться — он может, скажем, выделять немного больше энергии и опускаться чуть ниже орбитальной оболочки. Разве это не возможно, поскольку орбитали — это просто функции вероятности, например: «Вот где, вероятно, находится электрон »? Не совсем уверен, к чему я клонил, но думаю, что последний вопрос заключается в том, почему квантовые числа всегда являются целыми числами?
Редактировать: Мой вопрос о том, почему квантовые числа, которым учат в школах, всегда являются целыми числами. «Орбитали», предсказанные моделью Бора, на самом деле представляют собой облака электронов, функции вероятности того, где электрон, вероятно, находится, а не определенное утверждение о том, где он определенно находится. Это означает, что должно быть пространство для маневра относительно того, насколько далеко электрон может быть от ядра.
Значит ли это, что квантовые числа — это чрезмерное упрощение или это просто средние значения? Или я просто неправильно понимаю все, что "орбитали - это просто облака вероятности"?
Редактировать: Угу. Верно. Я идиот. Я забыл упомянуть, что я говорю только о главном квантовом числе n , которое указывает, на какой орбитали находится электрон.
Орбитали, о которых вас учат в школе, являются энергетическими собственными состояниями, т.е. собственными функциями гамильтониана. Для ограниченной системы, такой как электрон в атоме, собственные состояния гамильтониана имеют дискретные и точно определенные энергии, поэтому все энергии перехода точно определены.
В реальном мире состояния электрона лишь приблизительно являются собственными функциями гамильтониана, потому что собственное состояние не зависит от времени, т. е. имеет бесконечное время жизни. Очевидно, что в реальном мире это никогда не бывает, и в результате энергии точно не определены, равно как и энергии перехода. Это вызывает уширение спектральных линий, называемое уширением времени жизни.
Если частица не ограничена, например свободный электрон, гамильтониан не имеет дискретных собственных состояний и энергия может иметь любое значение. В этом случае нет дискретных энергетических состояний.
Причина, по которой положение электрона является распределением вероятностей, заключается в том, что собственные функции гамильтониана не являются собственными функциями оператора положения. То есть система не может одновременно иметь точно определенную энергию и точно определенное положение. Вы могли бы рассматривать это как еще одно проявление принципа неопределенности.
Ваша путаница происходит от неудачной терминологии
Предполагается, что квантовые числа обозначают каждую отдельную орбиталь.
квантовые числа обозначают состояние квантовой системы как решения уравнения Шредингера; в частности, они часто относятся к собственным значениям максимального набора операторов, используемых для описания рассматриваемой физики. Например, атом водорода можно описать максимальным набором операторов с соответствующими собственными значениями (квантовыми числами) (поэтому люди говорят, что состояние электрона определяется его энергией и угловым моментом).
Но если орбитальные оболочки являются вероятностными функциями
Упомянутые вами функции вероятности - это волновые функции, связанные с состоянием определяется как . На самом деле вы не называете это «орбитальной оболочкой», а называете «волновой функцией состояния».
испустить немного больше энергии и опуститься чуть ниже орбитальной оболочки
Переходы между состояниями четко определены и происходят в соответствии с некоторыми четко определенными правилами (в частности, см. теорему Вигнера-Экарта ).
Любопытный Разум
Санья
Оден Янг
Джон Кастер
Сэмми Песчанка