Dégénérescence des niveaux
Les états quantiques de l'électron dépendent des trois nombres quantiques \(\textrm n\), \(\textrm l\) et \(\textrm m\). L'énergie ne dépend que du seul nombre quantique principal \(\textrm n\). Tous les états de même valeur de \(\textrm n\) sont donc d'énergie égale. On dit que ces états sont énergétiquement dégénérés. Dans le cas des atomes hydrogénoïdes, le degré de dégénérescence énergétique est égal à celui des couches. Le premier niveau d'énergie correspond à un seul état, le second à 4 états et le nième à \(\textrm n^2\) états.
On peut alors tracer un spectre énergétique des états en faisant apparaître cette dégénerescence.
Sur la figure ci-contre, on a représenté schématiquement le spectre énergétique des orbitales des 3 premieres couches en représentant l'énergie de chaque orbitale par un trait horizontal.
