Orbitales de l’hydrogène

Graphique bidimensionnel de la densité de probabilité des orbitales de l’hydrogène — module au carré de la fonction d’onde — établi à partir des états stationnaires de l’atome d’hydrogène :
$$\psi_{nlm}(r, \theta, \phi) = C_{nlm}\, e^{-r/na_0} \left( \dfrac{2r}{na_0} \right)^l \times$$ $$\times\, L_{n-l-1}^{2l+1} \left( \dfrac{2r}{na_0} \right) \times Y_l^m(\theta, \phi)$$ Seuls les trois plans principaux (x = 0, y = 0 e z = 0) sont disponibles pour le tracé.

Réglez les nombres quantiques n, ℓ et m dans le panneau « Nombres quantiques » ; l’intervalle valide de ℓ dépend de n et celui de m dépend de ℓ. Dans le panneau « Graphique », modifiez la taille de la région tracée (Étendue) et la résolution (pixels). Choisissez le plan de coupe dans « Plan », la grandeur représentée (|Ψ|² ou |Ψ|) dans « Tracé » et la palette de couleurs dans « Échelle ». Sur les appareils mobiles, touchez l’écran et faites glisser un doigt pour agrandir la région sélectionnée ; touchez deux fois pour revenir au graphique initial.

Les nombres quantiques n, l et m déterminent respectivement l’énergie, le moment cinétique orbital et sa projection sur l’axe z. Ils façonnent directement le nuage de probabilité affiché, depuis les orbitales à symétrie sphérique (l = 0) jusqu’aux lobes caractéristiques des orbitales p, d et f.

Marco P. M. de Souza