Таким образом, дискретные значения энергии электрона в атоме определяются конкретными возможными значениями ψ-функции, каждое из которых характеризуется определенным набором квантовых чисел.
Мы не будем рассматривать их подробно, они Вам хорошо известны из школьной программы и курса лекций по химии, поэтому определимся, что:
1. В атоме существуют электронные оболочки, которые обозначаются К, L, M, N, О, Р, Q, им соответствуют главные квантовые числа n= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 - номер оболочки, считая от ядра.
2. В каждой оболочке существуют подоболочки s, p, d, f, g, h, им соответствуют побочные квантовые числа 1 = 0, 1, 2, 3, 4, 5.
3. В каждой подоболочке может быть (21+1) - всех уровней с разными спинами S.
4. Магнитное поле движущегося электрона создает дополнительные подуровни, которые характеризуются магнитными квантовыми числами m
Поведение электронов в атоме определяется в квантовой механике дифференциальным уравнением Шредингера, в состав которого входят энергия электрона в атоме, ψ-функция и координаты электрона в трехмерном пространстве. Решение этого уравнения приводит к нахождению значений дозволенных уровней энергий Е, выраженных через квантовые числа: n, i, m, s. Разность рассчитанных энергий определяет спектр излучений атома или атомных систем. По этой методике были рассчитаны спектры многих атомов периодической системы Менделеева и молекулярные спектры. Расчеты достаточно точно совпадают с экспериментальными данными, что подтверждает правильность основных положений квантовой механики. Электроны невозбужденного атома всегда стремятся занять состояние с наименьшей энергией, т.е. дозволенную орбиталь наиболее близкую к ядру. Однако по принципу Паули в атоме водорода и водородоподобных соединений один электрон всегда занимает состояние с наименьшей энергией, а в сложных атомах электроны заполняют все дозволенные орбиты, начиная с ближней к ядру. Энергетические уровни молекул определяются как сумма значений энергий, присущих движению электронов в атомах, энергий колебательного движения атомов и вращательного движения молекул в целом, т.е. количество дозволенных стационарных состояний в молекуле увеличивается.