Дано:
Квантовое число n = 2
1) Электроны с магнитным квантовым числом ms = +1/2
2) Электроны с орбитальным квантовым числом m = 0
Найти:
Число электронов N в этом слое, удовлетворяющих указанным квантовым числам
Решение:
Для определения количества электронов с заданными квантовыми числами, рассмотрим правила заполнения электронных оболочек.
1) Для ms = +1/2:
Спиновое квантовое число ms может иметь значения +1/2 и -1/2. Согласно принципу Паули, на одной орбитали может находиться не более двух электронов с различными спинами. Таким образом, число электронов с ms = +1/2 в одном n-ом энергетическом уровне равно половине общего числа электронов на этом уровне.
2) Для m = 0:
Орбитальное квантовое число m для n-ого уровня изменяется от -n до n, включая ноль. При m = 0 существует одна орбиталь, на которой могут находиться электроны с данным значением m.
Так как обследуется слой с n = 2, то общее число электронов на этом слое равно сумме количеств электронов на всех подуровнях второго уровня:
N = 2² = 4
1) Для ms = +1/2:
Число электронов с ms = +1/2 равно половине общего числа электронов в слое:
N(ms=+1/2) = 4 / 2 = 2
2) Для m = 0:
На орбитали с m = 0 может находиться только один электрон.
Ответ:
1) Число электронов в слое с квантовым числом n = 2 и ms = +1/2 равно 2.
2) Число электронов в слое с квантовым числом n = 2 и m = 0 равно 1.