Какие квантовые числа определяют состояния электрона в атоме водорода?

Question

Что такое вырожденные состояния? Как определить степень вырождения состояний электрона в атоме водорода? В чем состоят правила отбора? С каким законом сохранения они связаны?
Интересует лишь последний вопрос , спасибо!

Answer 1

Состояния электрона в атоме водорода определяются четырьмя квантовыми числами: главным н (определяет энергию электрона и размер орбиты) , орбитальным l (определяет форму орбиты и момент импульса электрона) , магнитным m (определяет ориентацию момента импульса электрона) и спиновым s (определяет положение спина электрона) .
 
Вырожденные состояния - это состояния системы, которые имеют одинаковые энергии, но различаются по квантовым числам, определяющим их. Состояния электрона в атоме водорода вырождены по магнитному квантовому числу m, потому что для каждого l существует 2l различных значений m с одинаковой энергией.
 
Степень вырождения можно определить по формуле N=2l, где N - количество состояний с одинаковой энергией.
 
Правила отбора - это правила, которые определяют, какие переходы между квантовыми состояниями разрешены и какие запрещены. Они связаны с законом сохранения момента импульса и излучения электромагнитных волн.
 
Согласно правилам отбора, переходы между состояниями разрешены только тогда, когда изменение квантовых чисел орбитального момента импульса и магнитного момента имет определенные значения. К примеру, для перехода от 2p к 1s изменяются квантовые числа l и m на единицу и -1 сответственно