양자수 계산기

양자수는 원자 안 전자의 상태를 간결하게 나타냅니다. 주양자수 n은 전자껍질을 구분하며 양의 정수입니다. 일반적으로 n이 클수록 핵에서 평균적으로 더 먼 오비탈에 해당하며, 수소형 원자에서는 에너지가 덜 음수입니다. 각운동량 양자수 l은 부껍질을 구분하며 영부터 n 빼기 일까지의 정수를 취합니다. 관례적으로 l이 0, 1, 2, 3이면 각각 s, p, d, f 오비탈로 표시합니다. 자기 양자수 m_l은 부껍질 내 오비탈의 방향을 지정합니다. 음의 l부터 양의 l까지 영을 포함한 정수 값을 취하므로 가능한 오비탈은 2l 더하기 1개입니다. 스핀 양자수 m_s에 양의 이분의 일과 음의 이분의 일이라는 두 투영값이 허용되어 각 공간 오비탈은 전자 두 개를 수용할 수 있습니다. 파울리 배타 원리에 따르면 같은 원자 안의 두 전자는 네 양자수가 모두 같을 수 없습니다. 이 계산기는 먼저 네 가지 허용 규칙을 확인합니다. 유효한 상태이면 분광학적 오비탈 표기, 선택한 전자껍질의 최대 전자 수, 부껍질의 최대 전자 수를 표시합니다. 전자껍질에는 n의 제곱 개의 공간 오비탈이 있으므로 n의 제곱에 2를 곱한 수만큼 전자를 수용할 수 있습니다. 부껍질에는 2l 더하기 1개의 오비탈이 있으며 그 두 배의 전자를 수용할 수 있습니다. 이는 가능한 상태의 수이며, 추가 전자 배치 정보 없이는 원자에 실제로 몇 개의 전자가 있는지 알 수 없습니다. 표시 에너지는 음의 13.6전자볼트를 n의 제곱으로 나누는 단순한 수소형 식을 사용합니다. 이 식은 비상대론적 근사에서 수소에만 적용되며, 핵전하를 별도로 반영하면 단일 전자 이온의 유용한 기준이 됩니다. 다전자 원자에서는 차폐, 침투, 전자 반발, 스핀-궤도 결합 등의 효과로 이 기초 모델이 같다고 보는 에너지가 갈라집니다. 결과는 양자수 규칙과 전자껍질 구조 학습에 사용하고, 복잡한 원자 스펙트럼의 고정밀 예측에는 사용하지 마세요.