Concetti Chiave
- Erwin Schrödinger ha rivoluzionato la fisica atomica introducendo il concetto di funzione d'onda, fondamentale per comprendere il comportamento degli elettroni.
- La funzione d'onda determina la probabilità di trovare un elettrone in una regione spaziale definita come orbitale, senza conoscere esattamente la sua posizione e velocità.
- Schrödinger ha identificato tre numeri quantici che descrivono gli stati energetici degli elettroni: principale (n), secondario (l) e magnetico (m).
- Il numero quantico di Spin, che non deriva dalla funzione d'onda, indica il senso di rotazione dell'elettrone in presenza di un campo magnetico esterno.
- La probabilità di trovare un elettrone è influenzata dalla forma dell'orbitale e dai valori dei numeri quantici associati ad esso.
Contributi di Schrödinger alla fisica
Erwin Schrödinger è stato un fisico austriaco vissuto nel XIX-XX secolo, a cui si deve l’attuale modello atomico, nonché l’individuazione della funzione d’onda.
Quando un elettrone si muove nel campo di un nucleo atomico produce un’onda il cui valore determina la presenza dell'elettrone in ogni punto di spazio da esso attraversato.
Secondo Schrödinger, infatti, la regione di spazio intorno al nucleo atomico è detta orbitale, ed è una regione in cui, pur non conoscendo posizione e velocità dell’elettrone, è elevata la probabilità di trovarlo.
Concetto di funzione d'onda
La funzione d’onda è una funzione matematica definita nelle 3 variabili spaziali x, y e z e nella variabile temporale t. Il suo valore determina la probabilità della presenza di un elettrone in ogni punto dello spazio in un certo intervallo di tempo.
Dalla funzione d’onda ricaviamo 3 numeri quantici:
-numero quantico principale (n): indica il livello energetico dell’elettrone e può assumere valori interi positivi;
-numero quantico secondario (l): indica la forma dell’orbitale a cui appartiene un elettrone e può assumere valori compresi tra 0 e n-1;
-numero quantico magnetico (m): indica la quantità numerica di orbitali (o sottolivelli) di un certo livello energetico e può assumere valori compresi tra -l e +l incluso lo 0.
Esiste un ultimo numero quantico, che è il numero quantico di Spin, che non si ricava dalla funzione d’onda. Esso indica il senso di rotazione dell’elettrone intorno al proprio asse se questo è sottoposto a un campo magnetico esterno. Se il verso è antiorario, Spin assume valore positivo ↑ e ms=+½; se il verso è orario, Spin è negativo ↓ e ms=-½.
Domande da interrogazione
- Qual è il contributo principale di Schrödinger alla fisica atomica?
- Cosa rappresenta la funzione d'onda e quali informazioni fornisce?
- Qual è la funzione del numero quantico di Spin e come si determina?
Erwin Schrödinger ha sviluppato l'attuale modello atomico e ha individuato la funzione d'onda, che descrive la probabilità di trovare un elettrone in un determinato punto dello spazio attorno a un nucleo atomico.
La funzione d'onda è una funzione matematica che determina la probabilità di presenza di un elettrone in uno spazio tridimensionale e nel tempo, da cui si ricavano tre numeri quantici che descrivono il livello energetico, la forma dell'orbitale e la quantità di orbitali.
Il numero quantico di Spin indica il senso di rotazione dell'elettrone attorno al proprio asse in un campo magnetico esterno, assumendo valori positivi o negativi a seconda della direzione di rotazione, e non si ricava dalla funzione d'onda.
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