La órbita de un electrón se basa en el nivel de energía del electrón. Cuanto mayor sea el nivel de energía del electrón, más compleja aparecerá la órbita. El nivel de energía se toma típicamente del momento angular orbital y giratorio. A medida que aumenta el impulso, cambia el orbital del electrón.
La forma que atribuimos a estos orbitales se basa en las funciones de densidad de probabilidad que son las representaciones matemáticas de esta energía. La función de onda describe la mecánica de onda de la partícula y la magnitud cuadrada de esta función nos da la densidad de probabilidad que luego usamos para decir que hay un cierto porcentaje de probabilidad de que la partícula esté aquí en este momento. Si la energía de la partícula cambia, entonces la función de onda cambia, y el orbital de la partícula cambia con ella.
En lugar de pensar en ella como una partícula que viaja alrededor de un núcleo central como la tierra alrededor del sol, intente visualizarla más como una nube de electrones que rodea el núcleo. A medida que cambia el nivel de energía de esta nube, la forma de la nube cambia. Luego sondeamos esta nube usando nuestros dispositivos de detección y decimos que el electrón está en este punto, o matemáticamente decimos que hay un porcentaje de probabilidad de que esté aquí. Sin embargo, el problema que encontramos es que el simple sondeo de esta nube cambia, o perturba, el nivel de energía del sistema de partículas. Esta perturbación puede interrumpir la energía del átomo y explicamos esto matemáticamente usando la teoría de la perturbación. Esta teoría también se ve en la física macroscópica para cuando los objetos en órbita se ven afectados por una fuerza externa que hace que la órbita cambie, aunque las matemáticas son un poco diferentes. Físicamente, todavía tenemos que observar un sistema sin perturbarlo de alguna manera, lo que crea problemas en la creación de aplicaciones.
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TLDR; El nivel de energía de la nube de electrones determinado por el momento angular combinado orbital y de giro de los electrones determina el movimiento de electrones dentro del átomo y los orbitales respectivos.
