Movimento orbital quântico
O movimento orbital quântico envolve o movimento mecânico quântico de partículas rígidas (como elétrons) sobre alguma outra massa ou sobre si mesmas.[1] Normalmente, o movimento orbital no movimento clássico é caracterizado pelo momento angular orbital (o movimento orbital do centro de massa) e rotação, que é o movimento sobre o centro de massa. Na mecânica quântica, existem formas análogas de rotação e momento angular, porém diferem fundamentalmente dos modelos de corpos clássicos. Por exemplo, um elétron exibe um comportamento mecânico quântico em seu movimento ao redor do núcleo de um átomo, o que não pode ser explicado pela mecânica clássica.[2]
Operador de momento angular[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Operador de momento angularQuando a mecânica quântica se refere ao momento angular orbital de um elétron, geralmente se refere à equação de onda espacial que representa o movimento do elétron ao redor do núcleo de um átomo. Os elétrons não "orbitam" o núcleo no sentido clássico de momento angular, no entanto, a representação matemática de L = r × p ainda leva à versão mecânica quântica do momento angular. Assim como na mecânica clássica, a lei de conservação do momento angular ainda se mantém.
Spin[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: SpinUm elétron não tem distribuição de carga e, portanto, é considerado uma carga pontual.[3] No entanto, produz um dipolo magnético que pode ser orientado em um campo magnético externo, como na ressonância magnética. Existe também o chamado "loop de corrente" criado pelo movimento do elétron carregado, apesar da falta de qualquer volume aparente que é exigido classicamente para que esse loop de corrente exista. Também contribui para o momento angular total da partícula, que é uma soma do momento angular e do spin.[4] O spin de uma partícula é geralmente representado em termos de operadores de spin. Acontece que as partículas que compõem a matéria comum (prótons, nêutrons, elétrons, quarks, etc.) são de spin 1/2,[2] o que significa que apenas dois autovetores do Hamiltoniano existem para um estado de spin 1/2, implicando que existem apenas dois valores de energia que podem ser medidos. Assim, mostrando que a propriedade quântica inerente à quantização de energia é um resultado direto do spin do elétron.[5]
Referências
- ↑ «Quantum Mechanical Description of the Atomic Orbital | Boundless Chemistry». courses.lumenlearning.com. Consultado em 4 de agosto de 2020
- ↑ a b Griffiths, David J. (David Jeffery), 1942-. Introduction to quantum mechanics Second edition ed. [New Delhi?]: [s.n.] OCLC 870894186
- ↑ Curtis, L. J. (Lorenzo J.) (2003). Atomic structure and lifetimes : a conceptual approach. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press. OCLC 57508281
- ↑ Munger, C (18 de novembro de 2004). «Magnetic Johnson Noise Constraints on Electron Electric Dipole Moment Experiments»
- ↑ «8.3: Orbital Magnetic Dipole Moment of the Electron». Physics LibreTexts (em inglês). 1 de novembro de 2016. Consultado em 4 de agosto de 2020
