Основен наука

Принцип на изключване на Паули физика

Принцип на изключване на Паули физика
Принцип на изключване на Паули физика

Видео: Консультация по квантовой механике. Часть 8. "Тождественность частиц. Принцип Паули. Сложные атомы" 2024, Юли

Видео: Консультация по квантовой механике. Часть 8. "Тождественность частиц. Принцип Паули. Сложные атомы" 2024, Юли
Anonim

Принцип на изключване на Паули, твърдението, че нито един електрод в атом не може да бъде едновременно в същото състояние или конфигурация, предложен (1925 г.) от австрийския физик Волфганг Паули за отчитане на наблюдаваните модели на излъчване на светлина от атомите. Впоследствие принципът на изключване е обобщен, за да включва цял клас частици, от които електронът е само един член.

Субатомните частици попадат в два класа въз основа на тяхното статистическо поведение. Тези частици, за които се прилага принципът на изключване на Паули, се наричат ​​фермиони; тези, които не се подчиняват на този принцип, се наричат ​​бозони. Когато в затворена система, като атом за електрони или ядро ​​за протони и неутрони, фермионите се разпределят така, че дадено състояние е заето само от един по един.

Частиците, които се подчиняват на принципа на изключване, имат характерна стойност на въртене или вътрешен ъглов импулс; въртенето им винаги е някакво нечетно цяло число, кратно на половината. В съвременния поглед на атомите, пространството около плътното ядро ​​може да се разглежда като състоящо се от орбитали, или области, всяка от които съдържа само две различни състояния. Принципът на изключване на Паули показва, че ако едно от тези състояния е заето от един електрон на спина половина, другото може да бъде заето само от електрон с противоположно спин или спин отрицателна половина. Орбиталата, заета от двойка електрони с противоположен спин, се запълва: повече електрони не могат да влязат в нея, докато един от двойката не освободи орбиталата. Алтернативна версия на принципа на изключване, приложена към атомните електрони, гласи, че никой от два електрона не може да има еднакви стойности на четирите квантови числа.