Glavni znanost

Paulijevo načelo izključitve fizika

Paulijevo načelo izključitve fizika
Paulijevo načelo izključitve fizika

Video: ATOMSKA FIZIKA Kvantni brojevi i Paulijev princip isključenja 2024, Julij

Video: ATOMSKA FIZIKA Kvantni brojevi i Paulijev princip isključenja 2024, Julij
Anonim

Paulijevo načelo izključitve, trditev, da noben dva elektrona v atomu ne moreta biti hkrati v istem stanju ali konfiguraciji, ki jo je (1925) predlagal avstrijski fizik Wolfgang Pauli za upoštevanje opazovanih vzorcev oddajanja svetlobe iz atomov. Načelo izključitve je bilo nato posplošeno in vključuje celoten razred delcev, katerih elektron je samo en član.

Subatomski delci spadajo v dva razreda glede na njihovo statistično obnašanje. Tisti delci, za katere velja načelo izključitve Pauli, se imenujejo fermioni; tiste, ki tega načela ne spoštujejo, imenujemo bozoni. Kadar je v zaprtem sistemu, na primer atom za elektrone ali jedro za protone in nevtrone, se fermioni porazdelijo tako, da dano stanje zaseda samo eden naenkrat.

Delci, ki se ravnajo po načelu izključitve, imajo značilno vrednost vrtenja ali notranjega kotnega momenta; njihovo vrtenje je vedno nekaj neparnega celoštevilčnega večkratnika polovice. V sodobnem pogledu na atome je mogoče, da prostor, ki obdaja gosto jedro, sestoji iz orbitale ali regij, od katerih vsaka obsega samo dve različni stanji. Načelo izključitve Paulija kaže, da če eno od teh stanj zaseda elektron spina, lahko drugo zasede le elektron nasprotnega spina ali polovica, negativna polovica. Orbitala, ki jo zaseda par elektronov nasprotnega spina, je napolnjena: več elektronov ne sme vnesti vanjo, dokler eden od parov ne sprosti orbitale. Druga različica načela izključitve, ki se uporablja za atomske elektrone, navaja, da noben dva elektrona ne moreta imeti enakih vrednosti vseh štirih kvantnih števil.