Numero quantico magnetico

Il numero quantico magnetico, associato al numero quantico orbitale, è il numero quantico che descrive la componente $z$ dell'operatore momento angolare, ovvero ${\hat {L}}_{z}$. Indicato con $m$, oppure con $m_{l}$, può assumere valori interi compresi tra $l$ e $-l$.

Si può dimostrare che l'equazione agli autovalori per l'operatore momento angolare al quadrato ${\hat {\mathbf {L} }}^{2}$ è:

${\hat {\mathbf {L} }}^{2}|l,m_{l}\rangle =l(l+1)\hbar ^{2}|l,m_{l}\rangle$

e per ${\hat {L}}_{z}$ è:

${\hat {L}}_{z}|l,m_{l}\rangle =m_{l}\hbar |l,m_{l}\rangle$

dove $l=0,1,\dots$ è il numero quantico orbitale ed $m_{l}=\{-l,\dots ,l\}$ è la terza componente del momento angolare orbitale.

Più semplicemente, esso definisce il numero di orientamenti possibili nello spazio di un dato orbitale. Esso assume tutti i valori interi, incluso lo $0$, compresi tra $-l$ ed $l$.

Se ad esempio $l=1$, si ha che $m=\{-1,0,1\}$, pertanto, in tal caso, esistono tre orbitali distinti e diversamente orientati nello spazio; solitamente questi tre orbitali vengono indicati mediante delle lettere, nella fattispecie $p_{x},p_{y}$ e $p_{z}$, poiché questa scrittura richiama e caratterizza la forma che assumono gli orbitali.

Se $l=2$, $m_{l}=\{-2,-1,0,1,2\}$, si ha che in questo caso gli orbitali sono cinque, variamente orientati.

Bibliografia

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Voci correlate

• Fisica delle particelle
• Particella elementare
• Costanti di accoppiamento
• Numero quantico
• Operatore momento angolare

Collegamenti esterni

• Quantum Numbers, su scienceworld.wolfram.com.