Визуализация орбит шести энергетических уровней в атоме водорода Н, построенных по данным спектрометрии.
В основном 1s энергетическом состоянии с положительным спином J = ½+ электронный тор может находиться сколь угодно долго (при нормальных условиях). Во всех остальных энергетических положениях, при нормальной температуре, электрон находится ограниченное время.
Надо помнить, что квантовая физика это статистическая физика, все квантовые числа в ней среднестатистические!
На рисунке орбит, приведённом выше, можно заметить, что квантовые орбиты отделены друг от друга пустым пространством. На самом деле электрон может занимать любые удобные в данный момент орбиты. Но, статистически, большую часть времени электрон проводит на этих строго проквантованных орбитах.
Пятьдесят оттенков серого, тоска! Но, как видим эти облака вероятностей легко привести в божеский вид просто наложив на них мои рисунки!
Бинго!
Собственная частота вращения электрона на первой Боровской орбите ν = 6 576 176 300 000 000 Гц! Это чудовищная частота вращения! Такую частоту невозможно замерить, нет таких приборов. Это математически вычисленная частота по данным спектрометрии.
Так как измерить и сфотографировать реальный электрон в атоме водорода невозможно, из за чудовищной частоты вращения электрона, пользуются эмпирическими (подгоночными) формулами. Эти формулы подобраны методом «научного тыка» по данным спектрометрии.
Шрёдингер придумал, как описать электрон с помощью волновой функции, но электрон не может быть одновременно и волной и частицей, иначе он выглядел бы, как смесь слона (животное) с мотоциклом (механизм).
Шрёдингер практически говорит: "Вы всё неправильно поняли Волновая функция это удобный способ описания, но не более того".
Вот какое распределение вероятности обнаружения электрона в атоме водорода в состояниях 1s, 2s, 2р и так далее до 4 энергетического уровня электрона, дают теоретические вычисления по формулам Шрёдингера см рис.2. выше.
Спектр нейтрального гелия делится на две отдельные категории, соответствующие термам, которые не были взаимно связаны. Эти две системы совершенно независимых линий получили название спектров ортогелия и парагелия.
Электронная формула парагелия (гелий-1) - 1s2.
Электронная формула ортогелия (гелий-2) - 1s12s1 .
Два электрона атома гелия могут иметь спины параллельные ↑↑ (орто-гелий гелий-2) или антипараллельные ↑↓ (пара-гелий гелий-1). Обе формы сосуществуют в обычном гелии, в соотношении примерно 1 к 3, причем переход между ними относится к «запрещенным».
Энергия основного состояния орто-гелия (гелий-2) выше, чем энергия основного состояния пара-гелия (гелий-1), однако переход орто-гелия в пара-гелий невозможен, так как должен сопровождаться переворотом спина протона ядра атома, поэтому состояния орто-гелия устойчивы.