الأعداد الكمومية الأولية والثانوية المغناطيسية والدورانية

مقدمة: الأعداد الكمومية المغناطيسية والثانوية الأولية

تعد الأعداد الكمومية الرئيسية والثانوية والمغناطيسية والمغزلية مفاهيم أساسية في نظرية الكم وفي دراسة الأنظمة الذرية. تلعب هذه الأرقام دورًا حاسمًا في وصف الخصائص الإلكترونية للذرات والجزيئات، وتسمح لنا بفهم سلوكها من حيث نظرية الكم.

في هذه المقالة، سوف نستكشف الأعداد الكمومية الرئيسية والثانوية والمغناطيسية والمغزلية بالتفصيل، ونحلل معناها وأهميتها في سياق ميكانيكا الكم. سوف نفهم كيف تحدد هذه الأرقام الكمومية مستويات الطاقة المختلفة للإلكترونات في الذرة، بالإضافة إلى توزيعها المكاني واتجاه الزخم الزاوي.

بالإضافة إلى ذلك، سوف ندرس كيفية ارتباط الأعداد الكمومية الأولية والثانوية والمغناطيسية والمغزلية ببعضها البعض وكيفية تحديد خصائص مستويات الطاقة الفرعية المختلفة والمدارات الذرية. وسوف نستكشف أيضًا كيفية استخدام هذه الأرقام الكمومية لإنشاء مخطط التكوين الإلكتروني للذرات، مما يوفر معلومات حيوية حول بنيتها وخصائصها الكيميائية.

بحلول نهاية هذه المقالة، ستفهم تمامًا الأعداد الكمومية الرئيسية والثانوية والمغناطيسية والمغزلية، بالإضافة إلى أهميتها في دراسة الأنظمة الذرية والجزيئية. هذه المفاهيم هي أساس كيمياء الكم وفيزياء الجسيمات، وهي ضرورية لفهم كيفية عمل الإلكترونات في الذرات وكيفية تفاعلها مع بعضها البعض. لا تفوت فرصة الانغماس في عالم الأعداد الكمومية الرائع وتطبيقاتها في نظرية الكم.

1. الأعداد الكمومية: مقدمة لأهميتها في فيزياء الكم

تعد الأعداد الكمومية أداة أساسية لفهم ووصف سلوك الأنظمة الفيزيائية على المستوى دون الذري. في فيزياء الكم، تُستخدم الأعداد الكمومية لتوصيف الخصائص المختلفة للجسيمات، مثل طاقتها، والزخم الزاوي، وموقعها في الفضاء. هذه الأعداد الكمومية هي قيم عددية تنشأ من حل معادلات شرودنغر، الأساس الرياضي لهذا الفرع من الفيزياء.

هناك أنواع مختلفة من الأعداد الكمومية، يرتبط كل منها بخاصية معينة للجسيمات. يحدد رقم الكم الأولي (n) مستوى طاقة الجسيم، في حين يرتبط رقم الكم الثانوي (l) بالزخم الزاوي. ومن ناحية أخرى، يشير رقم الكم المغناطيسي (m) إلى اتجاه الزخم الزاوي في الفضاء.

بالإضافة إلى هذه الأرقام الكمومية، هناك رقم كمي رابع يعرف بالرقم الكمي المغزلي، والذي يصف الخاصية الجوهرية للجسيمات التي تسمى الدوران. الدوران هو سمة أساسية للجسيمات دون الذرية ويرتبط بالزخم الزاوي الجوهري للجسيم. يمكن أن يأخذ عدد الكم المغزلي قيمتين محتملتين: +1/2 أو -1/2.

2. رقم الكم الرئيسي: الوصف والعلاقة بمستوى طاقة الإلكترون

رقم الكم الرئيسي هو أحد أرقام الكم الأربعة التي تصف حالة الإلكترون في الذرة. يشير هذا الرقم الكمي، الذي يمثله الحرف n، إلى مستوى الطاقة الذي يوجد فيه الإلكترون. ومع زيادة عدد الكم الرئيسي، يكون الإلكترون في مستويات طاقة أعلى.

يمكن حساب العلاقة بين عدد الكم الرئيسي ومستوى الطاقة باستخدام الصيغة:

ن² = مستوى الطاقة

على سبيل المثال، إذا كان عدد الكم الرئيسي هو 3، فإن الإلكترون يكون في مستوى الطاقة الثالث. فإذا كان عدد الكم الرئيسي هو 4، يكون الإلكترون في مستوى الطاقة الرابع، وهكذا. توفر هذه العلاقة طريقة لتحديد مستوى طاقة الإلكترون في ذرة معينة بسرعة.

3. رقم الكم الثانوي: استكشاف المستويات الفرعية لمستوى الطاقة

رقم الكم الثانوي هو وسيلة لاستكشاف المستويات الفرعية أو المستويات الفرعية ضمن مستوى الطاقة في الذرة. يتم تمثيل هذا العدد الكمي بالحرف "l" ويمكن أن يكون له قيم صحيحة بين 0 و (n-1)، حيث "n" هو رقم الكم الرئيسي. تتوافق القيم المختلفة لـ «l» مع مستويات فرعية مختلفة: s (l=0)، p (l=1)، d (l=2)، وf (l=3).

لتحديد العدد الكمي الثانوي للذرة، يجب اتباع خطوات معينة. أولاً، يجب تحديد مستوى الطاقة الذي توجد فيه الذرة، ويمثله رقم الكم الرئيسي "n". بعد ذلك، يجب معرفة المستويات الفرعية المحتملة لمستوى الطاقة هذا وقيمتها المقابلة "l". بمجرد معرفة الأغلفة الفرعية، يمكن تحديد رقم الكم الثانوي.

على سبيل المثال، إذا كانت لدينا ذرة الكربون (C)، التي لها عدد كمي رئيسي 2، فإننا نعلم أنها يمكن أن تحتوي على مدارات فرعية "s" (l=0) و"p" (l=1). ولذلك، فإن العدد الكمي الثانوي للمجالين الفرعيين "s" و"p" سيكون 0 و1 على التوالي. بمعنى آخر، عند مستوى الطاقة 2 لذرة الكربون، هناك مدارات فرعية "s" و"p" بقيم "l" تساوي 0 و1.

4. عدد الكم المغناطيسي: فهم الاتجاه المكاني للإلكترون في الذرة

يشير رقم الكم المغناطيسي إلى الاتجاه المكاني للإلكترون في الذرة. يشير هذا الرقم الكمي إلى الحالات المختلفة المحتملة التي يمكن أن يمتلكها الإلكترون في المدار. لفهم هذا المفهوم بشكل أفضل، من المهم أن نفهم كيفية تحديد عدد الكم المغناطيسي وكيفية ارتباطه بأرقام الكم الأخرى.

يتم تمثيل رقم الكم المغناطيسي بالحرف m ويمكن أن يكون له قيم عددية تتراوح من -l إلى +l. هنا، يمثل l عدد الكم السمتي، الذي يرتبط بشكل المدار. ولذلك، لتحديد عدد الكم المغناطيسي، علينا معرفة قيمة l.

إحدى الطرق لتحديد عدد الكم المغناطيسي هي استخدام قاعدة الثلاثة منخفضات. إذا كانت قيمة l هي 0، فإن القيمة الوحيدة المسموح بها لـ m هي 0. إذا كانت l هي 1، فإن القيم المحتملة لـ m هي -1، 0، و1. إذا كانت l هي 2، فإن القيم المحتملة لـ m هي -2، - 1، 0، 1 2 و. وبهذه الطريقة، يوفر رقم الكم المغناطيسي معلومات حول الاتجاه المكاني للإلكترون في الذرة ويساعد في وصف الحالات المحتملة المختلفة التي يمكن العثور عليها.

5. العدد الكمي المغزلي: تأثير السبين على خواص الإلكترونات

العدد الكمي المغزلي هو مفهوم أساسي في ميكانيكا الكم يصف عدد الكم تأثير الدوران على خصائص الإلكترونات. على عكس الجسيمات الأخرى، مثل الفوتونات، تمتلك الإلكترونات خاصية داخلية تسمى الدوران، والتي تساهم في الزخم الزاوي الكلي للإلكترون. يعطينا الرقم الكمي المغزلي معلومات حول اتجاه وحجم دوران الإلكترون.

يحتوي عدد الكم المغزلي على قيمتين محتملتين: +1/2 و-1/2. تمثل هذه القيم الإسقاطين المحتملين للدوران في اتجاه معين. يتم تمثيل الإسقاط +1/2 بـ "↑" ويتم تمثيل الإسقاط -1/2 بـ "↓". ليس للسبين اتجاه فيزيائي حقيقي في الفضاء، ولكنه خاصية جوهرية للجسيم.

يعد العدد الكمي المغزلي مهمًا بشكل خاص في وصف البنية الإلكترونية للذرات. على سبيل المثال، في نموذج التكوين الإلكتروني، يتم توزيع الإلكترونات في مستويات طاقة ومستويات فرعية مختلفة اعتمادًا على عددها الكمي المغزلي. يؤثر هذا التوزيع بشكل مباشر على الخواص الكيميائية للعناصر ويحدد تفاعلها. علاوة على ذلك، يؤثر العدد الكمي المغزلي أيضًا على تكوين الروابط الكيميائية والسلوك المغناطيسي للمواد. ولذلك، فإن فهم العدد الكمي المغزلي واستخدامه بشكل صحيح أمر ضروري لدراسة كيمياء وفيزياء الكم.

6. العلاقة المتبادلة بين الأعداد الكمومية: دراسة تفصيلية لكيفية تفاعلها مع بعضها البعض

7. أمثلة عملية لتطبيق الأعداد الكمومية في وصف التركيب الذري

تعد أرقام الكم أداة أساسية في وصف التركيب الذري. ومن خلال هذه الأرقام يمكننا الحصول على معلومات قيمة حول التكوين الإلكتروني للذرة، وكذلك التنبؤ بها ممتلكاته الفيزيائية والكيميائية. وبعد ذلك سيتم تقديمهم بعض الأمثلة أمثلة عملية توضح تطبيق الأعداد الكمومية في هذا السياق.

1. تحديد الأعداد الكمومية: لتحديد الأعداد الكمومية للذرة، من الضروري معرفة تكوينها الإلكتروني. يتميز كل إلكترون في الذرة بمجموعة من الأرقام الكمومية: رقم الكم الأولي (n)، وعدد الكم الثانوي أو المداري (l)، وعدد الكم المغناطيسي (m)، وعدد الكم المغزلي (s). تحدد هذه الأرقام الكمومية الموقع والشكل والاتجاه المكاني للإلكترونات في الذرة. على سبيل المثال، إذا نظرنا إلى ذرة الهيليوم، التي التكوين الإلكتروني لها هو 1s^2، فيمكننا تحديد الأعداد الكمومية لكل إلكترون من إلكتروناتها.

2. تطبيق الأعداد الكمومية في الجدول الدوري: الأعداد الكمومية مفيدة جدًا أيضًا في فهم ترتيب العناصر في الجدول الدوري. كل فترة في الجدول تتوافق مع مستوى الطاقة (n) وكل مجموعة تتوافق مع المستوى الفرعي (l). على سبيل المثال، تحتوي عناصر المجموعة 1 (الفلزات القلوية) على إلكترون واحد في المستوى الفرعي s من مستوى الطاقة الأخير (n). بمعرفة أعداد الكم، يمكننا التنبؤ بالتفاعلية والخواص الكيميائية للعناصر.

3. التنبؤ بالخصائص المغناطيسية للذرات: تسمح لنا الأرقام الكمومية أيضًا بالتنبؤ بالخصائص المغناطيسية للذرات. يحدد رقم الكم المغناطيسي (m) الاتجاه المكاني للإلكترون في المدار. إذا كانت القيمة المطلقة لـ m تساوي ، فإن المدار غير مغناطيسي. إذا كانت القيمة المطلقة لـ m أقل من l، فإن المدار يكون مغناطيسيًا. إذا كانت القيمة المطلقة لـ m تساوي الصفر، يكون المدار مغناطيسيًا. باستخدام هذه المعلومات، يمكننا تحديد ما إذا كانت الذرة ذات مغناطيسية مسايرة أو مغناطيسية، وهو ما له آثار على سلوكها المغناطيسي.

باختصار، تعد الأعداد الكمومية أداة أساسية في وصف التركيب الذري. ومن خلالها يمكننا تحديد مواقع الإلكترونات، والتنبؤ بخصائص الذرات، وفهم ترتيب العناصر في الجدول الدوري. يعد تطبيقه العملي أمرًا أساسيًا لدراسة كيمياء وفيزياء الذرات.

8. كيفية تحديد الأعداد الكمومية للإلكترون في الذرة

لتحديد الأعداد الكمومية للإلكترون في الذرة، من الضروري اتباع سلسلة من الخطوات. بداية، من المهم أن نتذكر أن الأعداد الكمومية هي قيم تصف خصائص الإلكترونات، مثل طاقتها، وزخمها الزاوي، واتجاهها في الفضاء. يتم تمثيل هذه الأرقام الكمومية بالأحرف n وl وm وs.

الرقم الكمي الأول n هو الرقم الأساسي ويحدد مستوى طاقة الإلكترون. يمكن أن يأخذ قيمًا صحيحة أكبر من أو تساوي 1. الرقم الكمي الثاني، l، يُعرف باسم رقم السمت ويحدد شكل المدار. يمكن أن يكون أي عدد صحيح أكبر من أو يساوي 0 وأقل من n.

الرقم الكمي الثالث، m، يسمى الرقم المغناطيسي ويحدد اتجاه المدار في الفضاء. يمكن أن تحتوي على قيم عددية تتراوح من -l إلى +l. وأخيرًا، الرقم الكمي الرابع، s، يمثل دوران الإلكترون ويمكن أن يكون +1/2 أو -1/2. وبمجرد معرفة قيم هذه الأعداد الكمومية، يمكن تحديد خصائص الإلكترون الموجود في الذرة بشكل كامل.

9. أهمية الأعداد الكمومية في التنبؤ بسلوك الإلكترونات

تعد الأرقام الكمومية أداة حاسمة في التنبؤ بسلوك الإلكترونات في الذرات. تصف هذه الأرقام خصائص وخصائص الإلكترونات، مثل طاقتها، وموقعها، ودورانها. وبدونها، لن يكون من الممكن فهم كيفية توزيع الإلكترونات في مستويات الطاقة المختلفة والمستويات الفرعية في الذرة.

هناك أربعة أرقام كمية رئيسية: رقم الكم الأولي (n)، وعدد الكم الثانوي (l)، وعدد الكم المغناطيسي (m)، وعدد الكم المغزلي (s). يمثل رقم الكم الرئيسي n مستويات الطاقة للذرة، ويمكن أن يأخذ أي قيمة عددية موجبة. يشير رقم الكم الثانوي l إلى مستويات الطاقة الفرعية ضمن المستوى، وتتراوح قيمته من 0 إلى n-1.

يحدد رقم الكم المغناطيسي m الاتجاه المكاني للمدار داخل نطاق فرعي، وتتراوح قيمه من -l إلى +l. أخيرًا، يشير الرقم الكمي المغزلي إلى اتجاه دوران الإلكترون، والذي يمكن أن يكون +1/2 أو -1/2. تحدد هذه الأرقام الكمومية مجتمعة موقع وسلوك الإلكترونات في الذرة، وهو أمر ضروري للتنبؤ بتفاعلها وخصائصها.

10. نظرية الكم والأعداد الكمومية: الدور الأساسي في حل المشكلات

تلعب دراسة نظرية الكم والأعداد الكمومية دورًا أساسيًا في حل المشكلات في فيزياء الكم. الأعداد الكمومية هي قيم تصف خصائص الإلكترون الموجود في الذرة، مثل طاقته، وزخمه الزاوي، وموضعه. إن فهم كيفية عمل الأرقام الكمومية وكيفية ارتباطها ببعضها البعض أمر ضروري لحل المشاكل في هذا الحقل.

لحل مسألة باستخدام نظرية الكم والأعداد الكمومية، يجب اتباع عدة خطوات. أولاً، يجب تحديد خصائص النظام الذي تريد تحليله، مثل حالة الطاقة أو مستوى طاقة الإلكترون. ومن ثم يجب تحديد الأعداد الكمومية المرتبطة بهذه الخصائص. تتضمن هذه الأرقام الكمومية رقم الكم الرئيسي (n)، وعدد الكم السمتي (l)، وعدد الكم المغناطيسي (ml)، وعدد الكم المغزلي (ms).

بمجرد تحديد الأعداد الكمومية، يمكن استخدام قواعد ومعادلات نظرية الكم لحل المشكلة. من المهم أن نتذكر أن الأعداد الكمومية يجب أن تستوفي شروطًا معينة، مثل القيود المفروضة على قيمها المسموح بها. لتحديد قيم الأعداد الكمومية، من الممكن استخدام الحسابات والأدوات الرياضية مثل الجداول والرسوم البيانية. ومن خلال معرفة قيم الأعداد الكمومية يمكن حساب خصائص النظام وحل المشكلة المطروحة.

11. عدد الكم الرئيسي وعلاقته بحجم وطاقة المدار

رقم الكم الرئيسي (n) هو أحد أرقام الكم الأربعة التي تصف موقع وطاقة الإلكترون في الذرة. ويرتبط هذا العدد الكمي بحجم وطاقة المدار الذي يوجد فيه الإلكترون. يمكن أن يحتوي عدد الكم الرئيسي على قيم عددية أكبر من أو تساوي 1.

تحدد قيمة عدد الكم الرئيسي مستوى الطاقة الذي يوجد فيه الإلكترون. ومع زيادة قيمة n، يزداد حجم وطاقة المدار. على سبيل المثال، عندما يكون n = 1، يكون الإلكترون عند أدنى مستوى طاقة، والمعروف بمستوى الطاقة 1s. ومع زيادة n إلى 2، يكون الإلكترون عند مستوى الطاقة 2s، وهو أكبر في الحجم والطاقة مقارنة بمستوى الطاقة 1s.

يمكن تصور العلاقة بين رقم الكم الرئيسي وحجم وطاقة المدار من خلال تمثيل مستويات الطاقة المختلفة في الذرة بيانياً. يتم تمثيل كل مستوى من مستويات الطاقة بخط أفقي يتم رسم المدارات المقابلة لذلك المستوى عليه. ومع زيادة قيمة n، تتم إضافة المزيد من المدارات ويزداد حجم المدارات. بالإضافة إلى ذلك، فإن المدارات ذات القيمة الأعلى n تكون أبعد عن نواة الذرة، مما يعني طاقة أعلى.

12. عدد الكم الثانوي ووصف أشكال المدارات واتجاهاتها

أرقام الكم هي قيم تستخدم لوصف خصائص الإلكترونات في الذرات. يحدد رقم الكم الثانوي، المعروف أيضًا باسم رقم السمت (l)، شكل واتجاه المدارات في الذرة. ويرتبط كل رقم كمي ثانوي بنوع معين من المدارات. على سبيل المثال، عندما يكون l = 0، يكون المدار مدارًا كرويًا الشكل. عندما يكون l = 1، يكون المدار p ثنائي الفصوص.

رقم الكم الثانوي له قيم تتراوح من 0 إلى n – 1، حيث n هو رقم الكم الأساسي. هذا يعني أنه بالنسبة للذرة ذات العدد الكمي الرئيسي 3، فإن القيم المحتملة لـ l هي 0، 1، و2. كل قيمة لـ l تتوافق مع نوع مختلف من المدارات: s، p، وd، على التوالي.

يتم تحديد شكل المدارات من خلال توزيع احتمالية العثور على إلكترون في مناطق مختلفة من الفضاء حول النواة الذرية. المدارات s كروية وليس لها أي اتجاه محدد. المدارات P هي أشكال ذات فصين بشحنات متضادة، كل منهما على طول محور محدد (x، y، z). لذلك، هناك ثلاثة مدارات p متعامدة مع بعضها البعض. تحتوي المدارات d على أشكال أكثر تعقيدًا مع عقد وفصوص مختلفة، مما يؤدي إلى خمسة مدارات d مختلفة.

باختصار، رقم الكم الثانوي (l) مهم في وصف شكل واتجاه المدارات في الذرة. تتوافق كل قيمة l مع نوع معين من المدارات (s، p، d، وما إلى ذلك)، وهذه المدارات لها أشكال مميزة يحددها التوزيع الاحتمالي للعثور على إلكترون. إن فهم الأعداد الكمومية والمدارات المقابلة لها أمر ضروري لفهم بنية الذرات وسلوكها الكيميائي!

13. تأثير عدد الكم المغناطيسي على اتجاه وشكل المدار

رقم الكم المغناطيسي هو أحد أرقام الكم الأربعة التي تصف خصائص المدارات في الذرة. يحدد هذا الرقم الكمي الاتجاه المكاني للمدار بالنسبة للمجال المغناطيسي الخارجي. من الضروري فهم البنية الإلكترونية للذرات.

يمكن أن يأخذ رقم الكم المغناطيسي قيمًا صحيحة تتراوح من -l إلى +l، حيث l هو رقم الكم السمتي. كلما زادت القيمة المطلقة لعدد الكم المغناطيسي، زاد تأثير المجال المغناطيسي على اتجاه المدار. على سبيل المثال، إذا كان عدد الكم المغناطيسي له قيمة +2، فهذا يعني أن المدار سيكون أكثر توافقًا مع المجال المغناطيسي مما لو كانت قيمته 0.

كما يتجلى تأثير عدد الكم المغناطيسي على شكل المدار عند تمثيله بيانيا. بالنسبة للمدارات p، على سبيل المثال، إذا كان رقم الكم المغناطيسي هو -1، فسيكون للمدار شكل قطرة مع فص أكبر في الاتجاه المعاكس للمجال المغناطيسي. من ناحية أخرى، إذا كان عدد الكم المغناطيسي هو +1، فإن الفص الأكبر للمدار سيكون محاذيًا للمجال المغناطيسي. هذه الاختلافات في شكل المدارات لها آثار مهمة على توزيع كثافة الشحنة الإلكترونية في الذرة.

14. الرقم الكمي المغزلي: مفتاح فهم قدرة الإلكترون على الاقتران أو عدم الاقتران

الرقم الكمي المغزلي هو أحد أرقام الكم الأربعة التي تصف التركيب الإلكتروني للذرة. هذا العدد الكمي، ويمثله الحرف s، له قيمتان محتملتان: +1/2 و-1/2. يُعرف باسم "المفتاح" لفهم قدرة الإلكترون على الاقتران أو عدم الاقتران.

يرتبط عدد الكم المغزلي بسبين الإلكترون. الدوران هو خاصية جوهرية للجسيمات دون الذرية ويمكن اعتباره نوعًا من الدوران الداخلي. يمكن أن يكون للإلكترون دوران لأعلى (+1/2) أو لأسفل (-1/2).

تعتمد قدرة الإلكترون على الاقتران أو عدم الاقتران على مبدأ استبعاد باولي. وفقًا لهذا المبدأ، في الذرة، لا يمكن لإلكترونين أن يكون لهما نفس أعداد الكم الأربعة. لذلك، إذا كان المدار مشغولًا بإلكترون له دوران لأعلى (+1/2)، فيجب أن يكون لدى شريكه دوران لأسفل (-1/2) لتحقيق مبدأ استبعاد باولي وتجنب التنافر الكهروستاتيكي.

في الختام، فإن الأعداد الكمومية الأولية والثانوية والمغناطيسية والمغزلية هي أدوات أساسية في الوصف الكمي للإلكترونات في الذرة. وبفضل هذه الأرقام يمكننا معرفة وفهم البنية الإلكترونية ومستويات الطاقة والخصائص المغناطيسية للذرات.

يحدد رقم الكم الرئيسي (n) مستوى الطاقة الذي يوجد فيه الإلكترون وحجم المدار. ومع زيادة العدد n، يكون الإلكترون في مستويات طاقة أعلى وأبعد عن النواة. ومن ناحية أخرى، فإن الرقم الكمي الثانوي (l) يعطينا معلومات حول شكل المدار ويحدد قيود العدد المغناطيسي (m_l). هذا يعني أنه اعتمادًا على قيمة l، يمكن أن يكون الإلكترون في مدار كروي (l=0)، ومفصص (l=1)، ومدار مزدوج على شكل كعكة دائرية (l=2)، من بين أمور أخرى.

يحدد رقم الكم المغناطيسي (m_l) الاتجاه المكاني للمدار ويحدد التوجهات المحتملة للزخم الزاوي للإلكترون. يمكن أن تختلف قيمته من -l إلى l، مما يوفر لنا معلومات حول الاتجاهات المختلفة المحتملة للإلكترون داخل المدار. علاوة على ذلك، يصف عدد الكم المغزلي (m_s) الحالة المغناطيسية للإلكترون ويمكن أن يكون له قيمتان محتملتان: +1/2 (دوران لأعلى) و-1/2 (دوران لأسفل).

باختصار، تسمح لنا الأرقام الكمية الرئيسية والثانوية والمغناطيسية والمغزلية بفهم تنظيم الإلكترونات في الذرات ومساهمتها في الخواص الفيزيائية للعناصر الكيميائية. تعتبر دراسة وفهم هذه الأعداد الكمومية أمرًا أساسيًا في مجالات مثل الكيمياء والفيزياء، لأنها تساعدنا على تفسير السلوك والتنبؤ به. من البطارية على المستوى دون الذري.