termen electron cloud beskriver området kring en atomkärna där elektroner förmodligen kommer att vara. Det beskrivs också som en atomelektrons” fuzzy ” bana.

en elektron bunden till kärnan i en atom är ofta tänkt som kretsar kärnan på ungefär samma sätt som en planet kretsar en sol, men detta är inte en giltig visualisering. En elektron är inte bunden av gravitation, men av Coulombforce, vars riktning beror på tecknet på partiklarnas laddning., (Kom ihåg att motsatser lockar, så den negativa elektronen lockas till den positiva proton i kärnan.) Även om både Coulomb och gravitationskrafter beror omvänt på kvadraten av avståndet mellan föremålen av intresse, och båda är centrala krafter, finns det viktiga skillnader. I den klassiska bilden ska en accelererande laddad partikel, som elektronen (en cirklande kropp ändrar riktning, så det accelererar alltid) utstråla och förlora energi och spiral därför in mot atomens kärna—men det gör det inte.,

eftersom vi diskuterar ett mycket litet (mikroskopiskt) system måste en elektron beskrivas med hjälp av kvantmekaniska regler snarare än de klassiska regler som styr planetarisk rörelse. Enligt kvantmekanik kan en elektron vara en våg eller en partikel, beroende på hur den mäts. På grund av sin våg natur kan vi aldrig förutsäga var i sin omloppsbana runt kärnan en elektron kommer att hittas. Vi kan bara

beräkna om det finns stor sannolikhet att den kommer att ligga vid vissa punkter när en mätning görs.,

elektronen beskrivs därför i termer av dess sannolikhetsfördelning eller sannolikhetstäthet. Detta har inte bestämda utklippspunkter; kanterna är något fuzzy. Därför termen ” electron cloud.”Denna” molniga ” sannolikhetsfördelning tar på sig olika former, beroende på atomens tillstånd. Vid rumstemperatur finns de flesta atomer i deras mark (lägsta energi) tillstånd. Om energi läggs till-genom att skjuta en laser på den—till exempel-kan de yttre elektronerna ”Hoppa” till ett högre tillstånd (tänk större bana, om det hjälper)., Enligt kvantmekanik finns det bara vissa specifika tillstånd som en elektron kan hoppa till. Dessa är märkta med kvantnummer. Bokstäverna som betecknar grundläggande kvanttal är n, L och m, där n är huvud-eller energikvantumnumret, l hänför sig till elektronens orbitalvinkelmoment och M är ett magnetiskt kvantnummer. Den huvudsakliga kvantnummer n kan ta heltal värden från 1 till oändlighet. För samma elektron kan l vara vilket heltal som helst från 0 till (n -1), och m kan ha något heltalvärde från– L till L. till exempel, om n = 3 kan vi ha tillstånd med l = 2, 1 eller 0., För staten med n = 3 och L = 2 kunde vi ha m = -2, -1, 0, 1 eller 2.

varje uppsättning av n, l, m kvantnummer beskriver en annan sannolikhetsfördelning för elektronen. En större n betyder att elektronen sannolikt kommer att hittas längre från kärnan. För N = 1 måste l och m vara 0, och elektronmolnet om kärnan är sfäriskt. För N = 2, L = 0 finns det två koncentriska sfäriska skal av sannolikhet om kärnan. För N = 2, L = 1 är molnet mer skivformat. Vi kan även ha en daisy form när l = 3. Distributionerna kan bli ganska komplicerade.,

Experiment har verifierat dessa fördelningar för enelektronatomer, men vågfunktionsberäkningarna kan vara mycket svåra för atomer med mer än en elektron i sitt yttre skal. Faktum är att när mer än en elektrons rörelse beaktas kan det ta dagar för den största datorn att mata ut sannolikhetsfördelningar för även ett lågt liggande tillstånd, och förenkling av approximationer måste ofta göras.,

totalt sett ger den kvantmekaniska vågekvationen, som utvecklats av Schrödinger 1926, en utmärkt beskrivning av hur den mikroskopiska världen observeras att uppträda, och vi måste erkänna att även om kvantmekanik kanske inte är exakt är den korrekt.