8.1 El átomo de hidrógeno

Un átomo de hidrógeno puede describirse en términos de su función de onda, densidad de probabilidad, energía total y momento angular orbital.
El estado de un electrón en un átomo de hidrógeno está especificado por sus números cuánticos (n, l, m).
A diferencia del modelo del átomo de Bohr, el modelo de Schrödinger hace predicciones con base en declaraciones de probabilidad.
Los números cuánticos de un átomo de hidrógeno pueden utilizarse para calcular información importante sobre el átomo.

8.2 Momento dipolar magnético orbital del electrón

Un átomo de hidrógeno tiene propiedades magnéticas porque el movimiento del electrón actúa como un bucle de corriente.
Los niveles de energía de un átomo de hidrógeno asociados al momento angular orbital se dividen por un campo magnético externo porque el momento angular magnético orbital interactúa con el campo.
Los números cuánticos de un electrón en un átomo de hidrógeno pueden utilizarse para calcular la magnitud y la dirección del momento dipolar magnético orbital del átomo.

El estado de un electrón en un átomo de hidrógeno puede expresarse en términos de cinco números cuánticos.
El número cuántico de momento angular del espín de un electrón es = $+ ½$ . El número cuántico de proyección del momento angular de espín es m_s $= + ½ o - ½$ (espín ascendente o espín descendente).
Las estructuras finas e hiperfinas del espectro del hidrógeno se explican por las interacciones magnéticas dentro del átomo.

El principio de exclusión de Pauli establece que no hay dos electrones en un átomo que puedan tener exactamente los mismos números cuánticos.
La estructura de la tabla periódica de los elementos puede explicarse en términos de la energía total, el momento angular orbital y el espín de los electrones de un átomo.
El estado de un átomo puede expresarse mediante su configuración de electrones, que describe las capas y subcapas que se llenan en el átomo.

La radiación es absorbida y emitida por transiciones de niveles de energía atómicos.
Los números cuánticos pueden utilizarse para estimar la energía, la frecuencia y la longitud de onda de los fotones producidos por las transiciones atómicas.
La fluorescencia atómica se produce cuando un electrón de un átomo se excita varios pasos por encima del estado fundamental mediante la absorción de un fotón ultravioleta (UV) de alta energía.
Los fotones de rayos X se producen cuando una vacancia en la capa interna de un átomo se llena con un electrón de la capa externa del átomo.
La frecuencia de la radiación de rayos X está relacionada con el número atómico Z de un átomo.

La luz láser es una luz coherente (monocromática y "en fase").
La luz láser se produce por inversión de población y posterior "desexcitación" de electrones en un material (sólido, líquido o gas).
Los reproductores de CD y Blu-Ray utilizan el láser para leer la información digital almacenada en los discos.