Usa la nostra calcolatrice del momento angolare orbitale per calcoli rapidi e precisi. Strumento gratuito online.
Il momento angolare orbitale di un elettrone si calcola con la formula L = √(l(l+1))·ℏ, dove l è il numero quantico azimutale (l = 0, 1, 2, 3, … per orbitali s, p, d, f). Per un orbitale s con l = 0, il momento angolare è esattamente zero. Per un orbitale p (l = 1), L = √2·ℏ ≈ 1,491×10⁻³⁴ J·s, e per un orbitale d (l = 2), L = √6·ℏ ≈ 2,585×10⁻³⁴ J·s.
Una distinzione fondamentale rispetto alla fisica classica è che il momento angolare orbitale quantistico può essere zero solo quando l = 0; l'elettrone non segue un'orbita definita, ma esiste come nuvola di probabilità. La condizione di quantizzazione deriva dall'esigenza che la funzione d'onda dell'elettrone sia univoca mentre percorre il nucleo, dando origine a livelli energetici discreti e alla struttura a gusci degli atomi.
Anche la componente z del momento angolare orbitale è quantizzata: Lz = mₗ·ℏ, dove mₗ varia da −l a +l a passi interi. Questa quantizzazione spaziale spiega fenomeni come l'effetto Zeeman, in cui le righe spettrali si sdoppiano in presenza di un campo magnetico esterno. La nostra calcolatrice consente di determinare rapidamente L per qualsiasi numero quantico azimutale valido.
La magnitudine del momento angolare orbitale è L = √(l(l+1))·ℏ, dove l è il numero quantico azimutale e ℏ = 1,055×10⁻³⁴ J·s è la costante di Planck ridotta.
Sì, ma solo quando l = 0 (orbitale s). In quel caso L = 0, il che significa che l'elettrone ha una distribuzione di probabilità a simmetria sferica senza direzione di rotazione preferenziale.
In meccanica classica il momento angolare può assumere qualsiasi valore continuo, mentre in meccanica quantistica è limitato a valori discreti determinati dall'intero l, e il suo quadrato è l(l+1)ℏ², non l²ℏ².
Per un elettrone p, l = 1, quindi L = √(1·2)·ℏ = √2·ℏ ≈ 1,491×10⁻³⁴ J·s.
Il fattore l(l+1) deriva dall'autovalore dell'operatore L² in meccanica quantistica; a differenza del risultato classico L = lℏ, il risultato quantistico riflette la natura tridimensionale del momento angolare e il principio di indeterminazione di Heisenberg.