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파울리 배제 원리 물리학

파울리 배제 원리 물리학
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비디오: 물리학과 초월성 2024, 칠월

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Anonim

파울리 배제 원칙, 원자에서 두 전자가 동시에 동일한 상태 또는 구성으로 동시에 존재할 수 없다는 주장, 오스트리아 물리학 자 볼프강 파울리 (Wolfgang Pauli)가 원자에서 방출되는 발광 패턴을 설명하기 위해 (1925) 제안한 것. 배제 원리는 전자가 단지 하나의 구성원 인 입자의 전체 부류를 포함하도록 일반화되었다.

아 원자 입자는 통계 학적 행동에 따라 두 가지 등급으로 분류됩니다. 파울리 배제 원칙이 적용되는 입자를 fermions라고합니다. 이 원칙에 따르지 않는 것을 보손이라고합니다. 전자를위한 원자 또는 양성자와 중성자를위한 핵과 같은 닫힌 시스템에서, fermion은 주어진 상태가 한 번에 하나씩 만 차지하도록 분포됩니다.

배제 원리를 준수하는 입자는 스핀 또는 고유 각운동량의 특성 값을 가지며; 그들의 스핀은 항상 절반의 홀수 정수배입니다. 원자에 대한 현대의 견해에서, 조밀 한 핵 주위의 공간은 오비탈 (orbital) 또는 영역으로 구성되는 것으로 생각 될 수 있으며, 각각의 영역은 단지 2 개의 별개의 상태를 포함한다. Pauli 배제 원칙은 이러한 상태 중 하나가 절반의 전자 스핀에 의해 점유되면 다른 쪽은 반대 스핀의 전자에 의해 점유되거나 스핀 음의 절반에 의해 점유 될 수 있음을 나타냅니다. 반대 스핀의 한 쌍의 전자가 차지하는 궤도는 채워진다. 한 쌍이 궤도를 비우기 전까지는 더 이상 전자가 들어 가지 못한다. 원자 전자에 적용되는 배제 원리의 대안적인 버전은 두 전자가 모든 4 개의 양자 수의 동일한 값을 가질 수 없다고 명시하고있다.