Сколько электронов может иметь одинаковые квантовые числа: магнитное (m) равно 1 и магнитное спиновое (mS) равно 1/2

Космический_Путешественник

55

Для того чтобы определить, сколько электронов может иметь заданные квантовые числа, нам необходимо знать структуру электронных оболочек в атоме. Электроны заполняют оболочки по определенным правилам. Главное квантовое число n указывает на энергетический уровень оболочки. Магнитное квантовое число m указывает на подуровень оболочки, который определяется формулой \(m = -l, -l + 1, ..., l - 1, l\), где l - орбитальное квантовое число. Магнитное спиновое квантовое число mS указывает на направление спина электрона (-1/2 или 1/2).

В данной задаче нам дано, что магнитное квантовое число m равно 1, а магнитное спиновое квантовое число mS равно 1/2. Мы также знаем, что главное квантовое число n равно 2, поэтому наш электрон находится на второй энергетическом уровне.

Для оболочек с заданным главным квантовым числом n, магнитное квантовое число m может иметь значения от -l до l (включительно). Таким образом, для нашего случая, где главное квантовое число n=2, значение орбитального квантового числа l будет равно 1 (потому что l принимает значения от 0 до n-1).

Мы знаем, что магнитное число m равно 1. Значит, l также равно 1. Для такой комбинации квантовых чисел, по правилу заполнения электронных оболочек, на подуровне с l=1 может находиться максимум 2 электрона. Поскольку у нас только одна комбинация этих квантовых чисел (m=1 и mS=1/2), то ответ на задачу равен 1 электрон.

Таким образом, в электронном слое с главным квантовым числом n=2 и заданными квантовыми числами m=1 и mS=1/2 может находиться только 1 электрон.