8.1 Atom wodoru

Elektron w atomie wodoru może być opisany przez jego funkcję falową, gęstość prawdopodobieństwa, całkowitą energię i orbitalny moment pędu.
Stan atomu wodoru jest określony przez jego liczby kwantowe $(n, l, m_{l})$ (pomijając spin).
W przeciwieństwie do modelu atomu wodoru Bohra model Schrödingera daje przewidywania oparte na stwierdzeniach dotyczących prawdopodobieństwa.
Liczby kwantowe atomu wodoru mogą być użyte do obliczania ważnych informacji dotyczących atomów.

8.2 Orbitalny magnetyczny moment dipolowy elektronu

Atom wodoru ma właściwości magnetyczne, ponieważ ruch elektronu odpowiada przepływowi prądu w zamkniętej pętli.
Poziomy energetyczne atomu wodoru, związane z orbitalnym momentem pędu, są rozszczepiane przez zewnętrzne pole magnetyczne, ponieważ orbitalny moment magnetyczny oddziałuje z zewnętrznym polem magnetycznym.
Liczby kwantowe elektronu w atomie wodoru mogą być wykorzystane do obliczenia wielkości i orientacji orbitalnego dipolowego momentu magnetycznego atomu.

Stan elektronu w atomie wodoru może być wyrażony przez pięć liczb kwantowych ( $n$ , $l$ , $m_l$ , $s$ , $m_s$ ).
Liczba kwantowa spinowego momentu pędu elektronu $s = + 1 ∕ 2$ . Magnetyczna spinowa liczba kwantowa wynosi $m_{s} = + 1 ∕ 2$ lub $m_{s} = - 1 ∕ 2$ (spin w górę lub w dół).
Struktury subtelne i nadsubtelne widma wodoru są wyjaśnione przez oddziaływania magnetyczne wewnątrz atomu.

Zakaz Pauliego stwierdza, że żadne dwa elektrony w atomie nie mogą mieć tego samego zestawu liczb kwantowych.
Struktura układu okresowego pierwiastków może być wyjaśniona przez całkowitą energię, orbitalny moment pędu i spin elektronów w atomie.
Stan atomu może być wyrażony przez podanie jego konfiguracji elektronowej, która opisuje sposób zapełnienia przez elektrony powłok i podpowłok atomowych.

Promieniowanie jest pochłaniane i emitowane przy przejściach elektronów pomiędzy poziomami energetycznymi atomów (przejściach atomowych).
Liczby kwantowe mogą być wykorzystane do oszacowania energii, częstotliwości i długości fali fotonu wytwarzanego podczas przejść atomowych.
Fluorescencja atomowa pojawia się, gdy elektron w atomie jest wzbudzony o kilka poziomów powyżej poziomu stanu podstawowego przez absorpcję wysokoenergetycznych ultrafioletowych (UV) fotonów.
Fotony rentgenowskie wytwarzane są, gdy wolne miejsce w wewnętrznej powłoce atomu zostaje wypełnione przez elektron z zewnętrznej powłoki atomu.
Częstotliwość promieniowania rentgenowskiego jest związana z liczba atomową $Z$ atomu.

Światło lasera jest spójne (koherentne, czyli monochromatyczne i „powiązane fazowo”).
Światło lasera jest wytwarzane przez uzyskanie inwersji obsadzeń i następującą wymuszoną emisję elektronów w ośrodku (stałym, ciekłym, gazowym).
W odtwarzaczach CD i Blu-Ray używa się laserów do odczytywania cyfrowych informacji przechowywanych na dyskach.