az elektronfelhő kifejezés az atommag körüli területet írja le, ahol az elektronok valószínűleg lesznek. Azt is leírják, mint egy atomi elektron “fuzzy” pályája.

az atom magjához kötött elektronokat gyakran úgy gondolják, hogy a magot ugyanúgy keringik, mint egy bolygó kering egy nap körül, de ez nem érvényes megjelenítés. Az elektront nem a gravitáció, hanem a Coulombor, amelynek iránya a részecskék töltésének jelétől függ., (Ne feledje, hogy az ellentétek vonzódnak, így a negatív elektron vonzza a magban lévő pozitív protont.) Bár mind a Coulomb, mind a gravitációs erők fordítottan függnek az érdekes tárgyak közötti távolság négyzetétől, és mindkettő központi erő, fontos különbségek vannak. A klasszikus képen egy gyorsuló töltött részecske, mint például az elektron (egy keringő test megváltoztatja az irányt, így mindig gyorsul), sugárzik és elveszíti az energiát,ezért spirálba kerül az atom magja felé—de nem.,

mivel egy nagyon kicsi (mikroszkopikus) rendszert tárgyalunk, az elektronokat kvantummechanikai szabályokkal kell leírni, nem pedig a bolygómozgást szabályozó klasszikus szabályokkal. A kvantummechanika szerint az elektron lehet hullám vagy részecske, attól függően, hogy hogyan mérik. Hullám jellege miatt soha nem tudjuk megjósolni, hogy a mag körüli pályán hol található elektron. Csak

kiszámolhatjuk, hogy nagy a valószínűsége annak, hogy bizonyos pontokon található, amikor mérést végeznek.,

az elektront ezért annak valószínűségi eloszlása vagy valószínűségi sűrűsége szempontjából írják le. Ennek nincsenek határozott vágási pontjai, szélei kissé fuzzyak. Ezért az “elektronfelhő” kifejezés.”Ez a” felhős ” valószínűségi eloszlás különböző alakzatokat vesz fel, az atom állapotától függően. Szobahőmérsékleten a legtöbb atom földi (legalacsonyabb energia) állapotban van. Ha energiát adunk hozzá-például egy lézer felvételével—, akkor a külső elektronok magasabb állapotba “ugorhatnak” (gondolj nagyobb pályára, ha segít)., A kvantummechanika szerint csak bizonyos konkrét állapotok vannak, amelyekre az elektron ugorhat. Ezeket kvantumszámok jelölik. Az alapvető kvantumszámokat jelölő betűk n, l és m, ahol n a fő vagy energia kvantumszám, l az elektron orbitális szög momentumához kapcsolódik, m pedig mágneses kvantumszám. Az n fő kvantumszám egész értékeket vehet fel 1-től a végtelenig. Ugyanazon elektron esetében l lehet 0– tól (n -1) egész szám, m pedig bármilyen egész érték lehet-l-től l-ig. például, ha n = 3, akkor l = 2, 1 vagy 0 állapotokkal rendelkezhetünk., Az N = 3 és l = 2 állapot esetén m = -2, -1, 0, 1 vagy 2 lehet.

Az N, l, M kvantumszámok mindegyik halmaza az elektron eltérő valószínűségi eloszlását írja le. A nagyobb n azt jelenti, hogy az elektron valószínűleg távolabb található a magtól. N = 1, l és m esetén 0, a mag körüli elektronfelhő pedig gömb alakú. N = 2, l = 0 esetén két koncentrikus gömbhéj valószínű a mag körül. N = 2, l = 1 esetén a felhő súlyzóbb. Mi is van egy százszorszép alakú, HA l = 3. A disztribúciók meglehetősen bonyolulttá válhatnak.,

A kísérlet igazolta ezeket az eloszlásokat egy elektron atomokra, de a hullámfüggvény-számítások nagyon nehézek lehetnek az atomok számára, amelyek külső héjában egynél több elektron van. Valójában, ha egynél több elektron mozgását vesszük figyelembe, napokig is eltarthat, amíg a legnagyobb számítógép még alacsonyan fekvő állapotban is kiadja a valószínűségi eloszlásokat, és gyakran egyszerűsíteni kell a közelítéseket.,

összességében azonban a Schrödinger által 1926-ban kifejlesztett kvantummechanikai hullámegyenlet kiváló leírást ad arról, hogy a mikroszkopikus világ hogyan viselkedik, és el kell ismernünk, hogy bár a kvantummechanika nem pontos, pontos.