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The s, p, and d functions. |
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The solutions of the Schrödinger equation for the hydrogen atom can be written as
Because the subscripts l and m can take on more than one value, Slm stands really for many different functions. It can be shown that l is always a non-negative integer; i.e., l = 0,1,2,.... It's called the angular quantum number . The number m is also always an integer, but its value range from -l to l; i.e., m = -l,-l+1,-l+2,...,l-2,l-1,l. It is called the magnetic quantum number . Combining l and m gives the angular functions S0,0, S1,-1, S1,0, S1,1, S2,-2, S2,-1, S2,0, S2,1, S2,2, etc. The functions are always grouped. The functions with l = 0 are called s functions, those with l = 1 are called p functions, those with l = 2 are called d functions, and those with l = 3 are called f function. After f we follow the alphabet; i.e., we get g, h, etc. (The names of the s, p, d and f functions stand for ``sharp,'' ``principal,'' ``diffuse,'' and ``fundamental,'' and refer to a description of the shape of the lines of the hydrogen spectrum.) The function S00 is given by
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For higher values of l the functions rapidly become quite difficult. For l = 2, the d functions, we get
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The black contours indicate where the function is zero. Note that there are two such contours, whereas for l = 1 there was only one, and for l = 0 there was none. Also S2,2 has two contours where the function is zero as can be seen in the following figure. |
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The other functions with l = 2 look the same as S2,2 except for a rotation. |
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Last updated:
© Dr. A.P.J. Jansen |
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