ಒಂದು ಪರಮಾಣುಯ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೂಪಣೆ ಅನ್ನು ಅದರ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೇಗೆ ಭಿನ್ನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ಚುರುಕುತ್ತಿರುವುದನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಪರಮಾಣುಯ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೂಪಣೆಯು ಅದರ ಅನೇಕ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ ಅದು ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಂದೆಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಹೊಂದುತ್ತದೆ, ಅದು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲನೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅದು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೇಗೆ ಹೇಗೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.
ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಒಂದು ನಕ್ಷತ್ರೀಯ ಪರಿಮಾಣದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಷಿತ ಪದಾರ್ಥವಾಗಿದೆ, ಇದು ಪರಮಾಣುಯ ಕೇಂದ್ರದ ಸುತ್ತ ಚುರುಕುತ್ತಿದೆ. ಕೇಂದ್ರ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಷಿತ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನೈಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಷಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳಿಂದ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಘಟಕದ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪರಮಾಣುಯಲ್ಲಿರುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಷ್ಟೇ ಇರುತ್ತದೆ.
ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗಿಂತ ತುಚ್ಚ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅವು ತಮ್ಮ ಚುರುಕುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಚುರುಕುಗಳು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಪಥಗಳು ಆಗಿಲ್ಲ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಭವನೀಯವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಅವಕಾಶದ ಪ್ರದೇಶಗಳು. ಈ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಓರ್ಬಿಟಲ್ಗಳು ಅಥವಾ ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅವು ತಮ್ಮ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ಮೇಲೆ ಭಿನ್ನ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟ ಒಂದು ಮುಖ್ಯ ಶೆಲ್ ಅಥವಾ ಚುರುಕು ಆಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳು ಅಥವಾ ಓರ್ಬಿಟಲ್ಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಓರ್ಬಿಟಲ್ನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅದರ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ನಿಂದ ಅದರ ದೂರದ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆ; ಅದು ಹೆಚ್ಚು ದೂರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಿನಂತೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳು ೧ ರಿಂದ ೭ ರವರೆಗೆ ಸಂಖ್ಯೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಆರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೊದಲ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವು ಹತ್ತಿರದ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಹತ್ತೈದ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಎರಡನೇ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವು ಎಂಟು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಮೂರನೇ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವು ೧೮ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಮತ್ತೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು. ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿರಬಹುದಾದ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ೨n^೨ ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ n ಎಂದರೆ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ಸಂಖ್ಯೆ.
ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟ ಒಂದು ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ಒಂದು ಉಪವಿಭಾಗವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಓರ್ಬಿಟಲ್ಗಳು ಇರುತ್ತವೆ, ಇವು ಒಂದೇ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳು s, p, d, f, g ಮುಂತಾದ ಅಕ್ಷರಗಳಿಂದ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತವೆ, ಇವು ೦, ೧, ೨, ೩, ೪ ಮುಂತಾದ ಓರ್ಬಿಟಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರುವ ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ: ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮೊದಲ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟ (s) ಇದ್ದರೆ, ಎರಡನೇ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಎರಡು (s ಮತ್ತು p), ಮೂರನೇ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಮೂರು (s, p, ಮತ್ತು d), ಮತ್ತೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು.
ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿರಬಹುದಾದ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ೨(೨l + ೧) ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ l ಎಂದರೆ ಓರ್ಬಿಟಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂಖ್ಯೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, s ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವು ಹತ್ತೈದ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, p ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವು ೬ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು, d ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವು ೧೦ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು, ಮತ್ತು f ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟವು ೧೪ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು.
ಓರ್ಬಿಟಲ್ ಒಂದು ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಭವನೀಯವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಅವಕಾಶದ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿದೆ. ಓರ್ಬಿಟಲ್ನ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಅಳತೆ ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಉಪಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ: ಉದಾಹರಣೆಗೆ, s ಓರ್ಬಿಟಲ್ಗಳು ಗೋಳಾಕಾರದ, p ಓರ್ಬಿಟಲ್ಗಳು ಡಂಬಲ್ ಆಕಾರದ, d ಓರ್ಬिटಲ್ಗಳು ಕ್ಲೋವರ್ ಆಕಾರದ ಅಥವಾ ಜತ್ತಾಕಾರದ, ಮತ್ತು f ಓರ್ಬಿಟಲ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಜತ್ತಾಕಾರದ.
ಪ್ರತಿ ಓರ್ಬಿಟಲ್ನಲ್ಲಿ ಹತ್ತೈದ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಇವು ವಿಪರೀತ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ: ಒಂದು ಕ್ಲಾಕ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಒಂದು ಕ್ಲಾಕ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕ್ಲಾಕ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಚಲನೆ ಇನ್ನೊಂದು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ನ ಗುಣವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅದರ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ವ್ಯವಹಾರವನ್ನು ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ.
ಒಂದು ಪರಮಾಣುಯ ವಿದ್ಯುತ