ตัวเลขควอนตัม
ตัวเลขควอนตัมเป็นตัวแทนของที่อยู่ของอิเล็กตรอนในอะตอม ตัวเลขควอนตัมนี้แสดงถึงตำแหน่ง ระดับพลังงาน และการหมุนของอิเล็กตรอนในอะตอม ตัวเลขควอนตัมเหล่านี้มีประโยชน์ในการแสดงการจัดเรียงอิเล็กตรอน ตัวเลขควอนตัมมีทั้งหมดสี่ประเภท –
ตัวเลขควอนตัมหลัก (n)
ตัวเลขควอนตัมวงโคจรหรือตัวเลขควอนตัมเชิงมุม (l)
ตัวเลขควอนตัมแม่เหล็ก (m หรือ ml)
ตัวเลขควอนตัมแม่เหล็กของการหมุน (ms)
ตัวเลขควอนตัมหลัก (n)
ตัวเลขควอนตัมหลักของอิเล็กตรอนแสดงถึงระดับพลังงานหลักหรือชั้นหรือวงโคจรที่อิเล็กตรอนอยู่ มันถูกแทนด้วย 'n' มันมีค่าเป็นจำนวนเต็มเช่น 1, 2, 3, 4, ……ฯลฯ ตัวเลขควอนตัมหลักใช้ในโมเดลอะตอมของบอร์และซัมเมอร์ฟิลด์
อิเล็กตรอนที่มีตัวเลขควอนตัมหลักจะมีระดับพลังงานเดียวกัน (ชั้น) ระดับพลังงานเหล่านี้ถูกแทนด้วยตัวอักษร K, L, M, N, ……. ฯลฯ สำหรับระดับพลังงานที่แตกต่างกัน (ชั้น) ค่าของ "ตัวเลขควอนตัมหลัก 'n' และจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่เกี่ยวข้องกับระดับพลังงานที่แตกต่างกันให้ในตารางด้านล่าง-
| ลำดับที่ | ระดับพลังงานหรือวงโคจร (ชั้น) | ตัวเลขควอนตัมหลัก ‘n’ | จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุด (2n2) |
| 1 | K | 1 | 2×12=2 |
| 2 | L | 2 | 2×22=8 |
| 3 | M | 3 | 2×32=18 |
| 4 | N | 4 | 2×42=32 |
เมื่อตัวเลขควอนตัมของชั้นเพิ่มขึ้น ระยะทางของชั้นก็เพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น ชั้นต่างๆ มีระดับพลังงานที่แตกต่างกัน ซึ่งลดลงเมื่อตัวเลขควอนตัมเพิ่มขึ้น
ตัวเลขควอนตัมวงโคจรหรือตัวเลขควอนตัมเชิงมุม (l)
ตัวเลขควอนตัมวงโคจรหรือตัวเลขควอนตัมเชิงมุมแสดงถึงวงโคจรย่อยที่อิเล็กตรอนอยู่ แต่ละชั้นหลัก (ระดับพลังงาน) ถูกแบ่งย่อยออกเป็นระดับพลังงานย่อย/วงโคจรย่อย
วงโคจรย่อยเหล่านี้ยังเรียกว่าวงโคจร วงโคจรย่อยเหล่านี้ได้รับการกำหนดโดย s, p, d, f, ……. ฯลฯ โดยมีตัวเลขควอนตัมวงโคจร l = 1, 2, 3, 4……ฯลฯ จำนวนวงโคจรย่อยในชั้นหลักใดๆ เท่ากับตัวเลขควอนตัมหลัก 'n' ความจุของชั้นหลักสามารถกำหนดได้โดยการรวมความจุของวงโคจรย่อย ความจุของวงโคจรย่อยแสดงในตารางด้านล่าง-
| ลำดับที่ | วงโคจรย่อย | ตัวเลขควอนตัม (l) | ความจุของวงโคจรย่อย 2(2l + 1) |
| 1 | s | 1 | 2(2 × 0 + 1)=2 |
| 2 | p | 2 | 2(2 × 1 + 1)=6 |
| 3 | d | 3 | 2(2 × 2 + 1)=10 |
| 4 | f | 4 | 2(2 × 3 + 1)=14 |
ตัวเลขควอนตัมวงโคจรหรือตัวเลขควอนตัมเชิงมุมแสดงถึงโมเมนตัมเชิงมุมและความเป็นไปได้ของรูปทรงวงโคจรที่อิเล็กตรอนอยู่ ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวเลขควอนตัมวงโคจร l = 0 ค่าของโมเมนตัมเชิงมุมเท่ากับศูนย์และรูปทรงของวงโคจรเป็นเส้นตรงที่มีโมเมนตัมเชิงมุมเป็นศูนย์ สำหรับ l = 1 รูปทรงของวงโคจรเป็นวงรีที่มีค่าโมเมนตัมเชิงมุมไม่เท่ากับศูนย์ สำหรับ l = 2 รูปทรงของวงโคจรเป็นวงรีที่กลมมากขึ้นและมีค่าโมเมนตัมเชิงมุมมากขึ้น
สำหรับค่าตัวเลขควอนตัมวงโคจรที่แตกต่างกัน รูปทรงของวงโคจรแสดงในตารางด้านล่าง-
ในการจัดเรียงอิเล็กตรอน ตัวเลขควอนตัมหลักจะระบุไว้ก่อนตัวอักษร และจำนวนอิเล็กตรอนที่มีตัวเลขควอนตัมวงโคจรเดียวกันจะแสดงเป็นตัวยกของตัวอักษร ตัวอย่างเช่น หากอะตอมมีอิเล็กตรอน 6 ตัวที่มีตัวเลขควอนตัมหลัก 2 ในวงโคจรย่อย 'p' แล้วในการจัดเรียงอิเล็กตรอน จะแสดงเป็น '2p6'
ตัวเลขควอนตัมแม่เหล็ก (m หรือ ml)
ตัวเลขควอนตัมแม่เหล็ก (ml) แสดงถึงวงโคจรในวงโคจรย่อยที่กำหนด สำหรับค่า l ที่กำหนด ค่าตัวเลขควอนตัมแม่เหล็ก (ml) มีค่าตั้งแต่ -l ถึง +l ตัวอย่างเช่น สำหรับวงโคจรย่อย p ค่าของ ml จะเป็น ml = – 1, 0, + 1 วงโคจรเหล่านี้แสดงเป็น px, py และ p
