Квантовое число

Ква́нтовое число́ в квантовой механике — численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта (элементарной частицы, ядра, атома и т. д.), характеризующее состояние этого объекта. Задание всех квантовых чисел однозначно и полностью характеризует состояние частицы.

Например, состояние электрона в атоме и вид описывающей его волновой функции могут быть охарактеризованы четырьмя квантовыми числами: главным ([math]\displaystyle{ n }[/math]), орбитальным ([math]\displaystyle{ l }[/math]), магнитным ([math]\displaystyle{ m }[/math]) и спиновым ([math]\displaystyle{ m_s }[/math]). При этом набор квантовых чисел для одной и той же системы может выбираться различными способами. Например, для того же электрона в атоме четвёрку чисел n, l, m, [math]\displaystyle{ m_s }[/math] часто заменяют четвёркой чисел n, l, j, [math]\displaystyle{ m_s }[/math], где j — внутреннее квантовое число, связанное с модулем полного момента импульса электрона.

Квантовые числа иногда делят на те, которые связаны с перемещением описываемого объекта в обычном пространстве (к ним, например, относятся введённые выше n, l, m), и те, которые отражают «внутреннее» состояние частицы. К последним относится спин и его проекция (спиральность). В ядерной физике вводится также изоспин, а в физике элементарных частиц появляются цвет, очарование, прелесть (или красота) и истинность.

См. также

• Атомная орбиталь
• Полуцелое число
• Принцип тождественности одинаковых частиц
• Полная система коммутирующих наблюдаемых

Литература

• Dirac, Paul A. M. Principles of quantum mechanics. — Oxford University Press, 1982. — ISBN 0-19-852011-5.
• Griffiths, David J. Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.). — Prentice Hall, 2004. — ISBN 0-13-805326-X.
• Halzen, Francis. QUARKS AND LEPTONS: An Introductory Course in Modern Particle Physics / Halzen, Francis, Martin, Alan D.. — John Wiley & Sons, 1984. — ISBN 0-471-88741-2.