„Kvantumszám” változatai közötti eltérés

[nem ellenőrzött változat][nem ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
a →‎Elemi részecskék: paritás egyértelműsítés
Cherybot (vitalap | szerkesztései)
a Robot: Kiskötőjel cseréje gondolatjelre
3. sor:
==Hány kvantumszám szükséges?==
 
Hány kvantumszám szükséges egy rendszer leírására? Erre nem lehet általános választ adni, minden rendszer esetén egyedileg kell ezt a kérdést a rendszer teljes analízisével megválaszolni. Egy rendszer dinamikáját a <b>H</b> [[Hamilton-operátor]] határozza meg. Ennek [[sajátértéke]] az energia az egyik kvantumszám. Minden olyan <b>O</b> operátor esetére, ami felcserélhető a Hamilton-operátorral (azaz kielégíti az <b>OH&nbsp;=&nbsp;HO</b> feltételt), szintén van egy-egy kvantumszám. Ez az összes kvantumszám, amivel egy rendszer rendelkezhet. Meg kell tehát találni az összes, egymástól független, a Hamilton-operátorral és egymással is - hogy egyszerre mérhetőek legyenek - felcserélhető operátort. Gyakran több ilyen operátorkészlet is található, ilyenkor a konkrét helyzettől függ, melyik ott a legalkalmasabb a kvantumrendszer leírására.
 
==Egyelektronos atom==
12. sor:
A ''nemrelativisztikus'' kvantummechanikában a Hamilton-operátor az [[elektron]] [[kinetikus energia|kinetikus energiájából]] és az [[atommag]] és az elektron közötti [[Coulomb-erő]]ből származó [[potenciális energia|potenciális energiájából]] áll. A kinetikus energia elkülöníthető egy az elektron mag körüli '''J''' [[impulzusmomentum]]ától függő részre és a maradékra. Mivel a potenciál gömbszimmetrikus, ezért a Hamilton-operátor felcserélhető '''J<sup>2</sup>'''-tel. '''J<sup>2</sup>''' maga felcserélhető az impulzusmomentumvektor bármelyik komponensével, a konvenció szerint ezek közül '''J<sub>z</sub>'''-t választjuk (a komponensek egymással nem felcserélhetők). Kizárólag ezek az egymással kölcsönösen felcserélhető operátorok, ezért három kvantumszám van:
 
* A [[főkvantumszám]] (''n'' = 1, 2, 3,...) jelöli '''H''' - ''J<sup>2</sup>'''-es része nélküli - sajátértékeit. A szám növekedése az elektron és a mag távolságát is jelzi, ezért azt mondjuk, hogy a különböző főkvantumszámhoz tartozó elektronok különböző [[elektronhéj]]on vannak.
* A [[mellékkvantumszám]] (''l'' = 0, 1 ... ''n''&minus;1) (amit '''azimutális kvantumszám''' és '''pályakvantumszám''' néven is ismerünk) adja meg az állapot [[impulzusmomentum]]át az '''J<sup>2</sup>&nbsp;=&nbsp;l(l+1) h/2&pi;''' összefüggésen keresztül, ahol '''h''' a [[Planck-állandó]]. A kémiában ez nagyon fontos kvantumszám, mivel ez adja meg az [[atompálya]] alakját és erős hatással van a [[kémiai kötés]]ekre és a [[kötésszög]]re. Az '''l=0,1,2,3,...''' pályákat rendre ''s,p,d,f,...'' pályáknak hívjuk.
* A [[mágneses kvantumszám]] (''m<sub>l</sub>'' = &minus;''l'', &minus;''l''+1 ... 0 ... ''l''&minus;1, ''l'') '''J<sub>z</sub>=m<sub>l</sub>h/2&pi;''' sajátértéke.
42. sor:
Tipikus ''téridő szimmetriához'' kötődő kvantumszámok a [[spin]] (a forgási szimmetriához kapcsolódik), [[paritás (fizika)|paritás]], [[C-paritás]] és [[T-paritás]] (a [[Poincaré-szimmetria|Poincaré-szimmetriához]] kapcsolódnak). Tipikus ''belső szimmetriához'' kötődő kvantumszámok a [[leptonszám]], [[barionszám]] vagy az [[elektromos töltés]].
 
Hasznos megjegyezni egy zavaró momentumot. A legtöbb [[megmaradó mennyiség]] additív, és így elemi részecskék kölcsönhatásaiban a kvantumszámok összege ugynaz kell legyen a reakció előtt és után. Vannak azonban - általában ''paritásoknak'' hívott - multiplikatí kvantumszámok is, ezeknek a szorzata marad meg, nem az összege. A multiplikatív kvantumszámok olyan szimmetriához tartoznak, ahol a szimmetriatranszformáció kétszeri almazása "nem csinál semmit", azaz visszaviszi a rendszert az eredeti állapotába. Az ilyen transzformációkat tükrözéseknek hívjuk, és a [[csoportelmélet]]ben a <b>Z<sub>2</sub></b> [[Csoport (matematika)|csoport]] példái.
 
==Lásd még==