Nowoczesna teoria budowy atomu

Nowoczesna teoria budowy atomu zamiast poboczną liczbą kwantową k posługuje się tzw. Liczbą azymutalną l = n — k. Ma ona odmienne znaczenie niż liczba k w teorii Bohra—Sommerfelda. Wartości, jakie przyjmować może 1, ograniczone są przez nierówność:

n>l0, (VIII,16) przy czym wartości l = 0 odpowiada kulista symetria rozmieszczenia ładunku dokoła jądra, wartościom wyższym — symetria jednoosiowa. Każda wartość I określa osobny podpoziom w ramach poziomu energetycznego, wyznaczonego przez główną liczbę kwantową n. Nierówność (VIII, 16) ogranicza liczbę tych podpoziom ów: na pierwszym poziomie (n = 1) do jednego (i = 0), na drugim (n = 2 do dwóch (1 = 0, l = 1), na trzecim (łi = 3) do trzech (l = 0, l = 1, I = 2) na n-tym poziomie (n = n) do liczby n podpoziomów

Elektron charakteryzuje się określonym momentem magnetycznym. Orientacja momentu względem zewnętrznego pola magnetycznego może być rozmaita, lecz nie dowolna. Wyznacza ją tzw.magnetyczna liczba kwantowa m, mogąca przyjmować wartości całkowite, wynikające z nierówności: (VIII,17)

Każdej wartości l odpowiada więc (21 + 1) możliwych wartości m. Wreszcie dla wyjaśnienia rozszczepienia prążków widm emisyjnych w polu magnetycznym (efekt Zeemanna) i elektrycznym (efekt Starka) Goudsmit i Uhlenbeck (1925) przyjmują, że elektron poza obiegiem po torze dokoła jądra wykonuje ruch obrotowy dokoła własnej osi {„kręt” lub z angielska „spin” elektronowy). Wytwarza to dodatkowy moment magnetyczny, któremu odpowiada kwantowa liczba spinowa s, mogąca, zależnie od kierunku spinu, przybierać wartości -+Vs lub — V.2.