Принцип запрета Паули


Принцип запрета Паули
Квантовая механика
\Delta x\cdot\Delta p \geqslant \frac{\hbar}{2}
Принцип неопределённости
Введение ...

Математическая формулировка ...

При́нцип Па́ули (принцип запрета) — один из фундаментальных принципов квантовой механики, согласно которому два и более тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии.

Принцип был сформулирован для электронов Вольфгангом Паули в 1925 г. в процессе работы над квантомеханической интерпретацией аномального эффекта Зеемана и в дальнейшем распространён на все частицы с полуцелым спином. Полное обобщённое доказательство принципа было сделано им в 1940 г. в рамках релятивистской квантовой механики: волновая функция системы фермионов является антисимметричной относительно их перестановок, поведение систем таких частиц описывается статистикой Ферми — Дирака.

Принцип Паули можно сформулировать следующим образом: в пределах одной квантовой системы в данном квантовом состоянии может находиться только одна частица, состояние другой должно отличаться хотя бы одним квантовым числом.

Строение атомов и принцип Паули

Принцип Паули помогает объяснить разнообразные физические явления. Следствием принципа является наличие электронных оболочек в структуре атома, из чего в свою очередь следует разнообразие химических элементов и их соединений. Количество электронов в отдельном атоме равно количеству протонов, так как электроны являются фермионами, принцип Паули запрещает им принимать одинаковые квантовые состояния. В итоге все электроны не могут быть в одном квантовом состоянии с наименьшей энергией (для невозбуждённого атома), а заполняют последовательно квантовые состояния с наименьшей суммарной энергией (при этом не надо забывать, что электроны неразличимы и нельзя сказать в каком именно квантовом состоянии находится данный электрон). Примером может служить невозбуждённый атом лития (Li), у которого два электрона находятся на S1 орбитали (самой низкой по энергии), при этом у них отличаются собственные моменты импульса, третий электрон не может занимать 1S орбиталь, так как будет нарушен запрет Паули, поэтому третий электрон занимает 2S орбиталь (следующая низшая по энергии орбиталь после 1S).

См. также



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Принцип запрета Паули" в других словарях:

  • принцип запрета Паули — Paulio draudimo principas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Pauli’s exclusion principle vok. Pauli Verbot Prinzip, n rus. принцип запрета Паули, m pranc. principe d’exclusion de Pauli, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Паули принцип (принцип запрета Паули) — одно из фундаментальных положений квантовой механики (квантовой теории), согласно которому тождественные частицы с полуцелым спином (например, электроны) не могут одновременно находиться в одном и том же состоянии. Принцип Паули дает объяснение… …   Начала современного естествознания

  • Гипотеза (принцип запрета) Паули — фундаментальная гипотеза квантовой механики, согласно которой две тождественные частицы с полуцелым спином, т. е. фермионы (например, два электрона в атоме), не могут одновременно находиться в одном и том же состоянии, т. е. не могут описываться… …   Начала современного естествознания

  • Принцип исключения Паули — Квантовая механика Принцип неопределённости Введение ... Математическая формулировка ... Основа …   Википедия

  • ПРИНЦИП ЗАПРЕТА — ПРИНЦИП ЗАПРЕТА, то же, что Паули принцип …   Современная энциклопедия

  • ПРИНЦИП ЗАПРЕТА — в квантовой теории то же, что Паули принцип …   Большой Энциклопедический словарь

  • Принцип запрета — Квантовая механика Принцип неопределённости Введение ... Математическая формулировка ... Основа …   Википедия

  • принцип запрета — в квантовой теории, то же, что Паули принцип. * * * ПРИНЦИП ЗАПРЕТА ПРИНЦИП ЗАПРЕТА в квантовой теории, то же, что Паули принцип (см. ПАУЛИ ПРИНЦИП) …   Энциклопедический словарь

  • ПРИНЦИП ЗАПРЕТА — в квантовой теории, то же, что Паули принцип …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • ПАУЛИ ПРИНЦИП — (принцип запрета Паули), фундам. закон природы, согласно к рому в квантовой системе две (или более) тождественные частицы с полуцелым спином не могут одноврем. находиться в одном и том же состоянии. Сформулирован В. Паули (1925) …   Естествознание. Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.