Принцип - исключение паули
Cтраница 2
На решение уравнения ( 9) следует наложить весьма важное граничное условие, а именно принцип исключения Паули. N) должны быть антисимметричны по отношению к перестановке координат ( пространственных и спиновых) любых двух электронов. Они также должны удовлетворять следующему условию: их квадраты могут служить характеристиками распределения вероятностей. [16]
Согласно боровской модели атома, заполнение электронных оболочек по мере возрастания заряда ядра осуществляется в согласии с принципом исключения Паули. Состояние электрона определяется комбинацией четырех квантовых чисел, и электроны должны отличаться один от другого хотя бы одним квантовым числом. [17]
 |
Энергетический спектр решений уравнеиня Дирака. [18] |
Решение этой проблемы, данное Дираком, основывается на том, что электроны обладают спином 1 / 2 и вследствие этого подчиняются принципу исключения Паули. Дирак предположил, что все состояния с отрицательной энергией заполнены и принцип исключения не дает возможности ни одному электрону проникнуть в море состояний с отрицательной энергией. [19]
Таким образом, при учете спина электронов вводятся четыре квантовых числа п, I, m, s, использование которых, а также принципа исключения Паули позволяет уяснить основные принципы заполнения электронной оболочки атома и построения Периодической системы элементов. [20]
Может быть 51 и 0, так что 25 1 3 и 1, что относится, соответственно, к триплету и синглету. Это ограничение возникает из-за принципа исключения Паули, согласно которому оба электрона не могут иметь одинаковые наборы квантовых чисел. Это станет яснее, если более детально проанализировать набор термов р2 и связать их с микросостояниями. [21]
Ибо мы не должны забывать, что принцип исключения Паули покоится на таких фактах наблюдения, как отсутствие наинизшего состояния атома гелия ( оба электрона имеют наинизший ряд квантовых чисел), и подтверждается бесчисленными следствиями. Наиболее важное из них - это объяснение Бором периодической системы элементов, которое существенно покоится на идее завершенности электронных оболочек, вытекающей из принципа Паули. [22]
Проблема детального изучения природы бимолекулярного механизма была осложнена, в частности, естественным стремлением химиков предполагать, что механизм SN2, найденный для замещения у насыщенного углерода [1, 2], будет иметь место и для других типов бимолекулярного замещения. Специфическая особенность механизма SN2 состоит в его синхронной природе: соответственно принципу исключения Паули, любое возникновение связи с атакующим агентом должно сопровождаться равной ( или большей) степенью разрыва связи с замещаемой группой. Никакого промежуточного соединения, обладающего значительной стабильностью, теорией не ожидается и на практике не обнаружено. [23]
Проблема детального изучения природы бимолекулярного механизма была осложнена, в частности, естественным стремлением химиков предполагать, что механизм 5дг2, найденный для замещения у насыщенного углерода [1, 2], будет иметь место и для других типов бимолекулярного замещения. Специфическая особенность механизма SN2 состоит в его синхронной природе: соответственно принципу исключения Паули, любое возникновение связи с атакующим агентом должно сопровождаться равной ( или большей) степенью разрыва связи с замещаемой группой. Никакого промежуточного соединения, обладающего значительной стабильностью, теорией не ожидается и на практике не обнаружено. [24]
Однако N индентичных частиц, как указывалось в разд. В этих расчетах будем пренебрегать состояниями с двумя или с несколькими индентичными частицами в одном и том же одночастичном состоянии, которое не реализуется в случае фермионов ( принцип исключения Паули) и имеет дополнительный вес в случае бозонов. [25]
Величина сил притяжения ( р, п), действующих между протоном и нейтроном, больше в триплетном состоянии ( при спинах ри п, параллельных друг другу, pffn), чем в синглетном состоянии ( при антипараллельных спинах, р п); на это указывает тот факт, что основное состояние дейтрона есть триплетное состояние. Силы притяжения, действующие между двумя нейтронами ( п п) или между двумя протонами ( р р), могут быть только синг летными силами с антипараллельными спинами обоих нуклонов, так как принцип исключения Паули запрещает триплетное состояние для тождественных частиц. [26]
Первые два электрона занимают ls - орбнталь, еще более притянутую к ядру его зарядом Зе. Однако третий электрон не может присоединиться к первым двум, поскольку существует еще один важный принцип квантовой теории, который запрещает занимать какую-либо орбиталь более чем двум электронам. Этот принцип называется принципом исключения Паули. [27]
Метод ионной сферы является характерным для приближений, которые используются при расчете чисел заполнения для частично ионизованных газов. В этом случае волновые функции энергетических состояний образуются из произведений одноэлектронных волновых функций. Взаимодействием электронов полностью пренебрегают, кроме требований, налагаемых принципом исключения Паули. В работах Кокса [ 6, 71 и Витенса [8] описывается приложение этого метода к типичным задачам астрофизики. [28]
Но, как видно из спектров, все электроны тяжелого атома не могут одновременно находиться в этом состоянии. Поэтому нельзя ожидать дальнейшего развития науки об атоме, пока не будет найден закон, показывающий, как должны быть распределены электроны по возможным энергетическим состояниям. Такой закон был открыт в 1925 г. и получил название принцип исключения Паули. Согласно этому закону, в атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа соответственно одинаковы. По существу, принцип Паули утверждает, что в каждом энергетическом состоянии атома может находиться только один электрон. Если состояние, отвечающее тому или иному набору значений всех четырех квантовых чисел, не вырождено, то каждая определенная комбинация этих чисел определит новое энергетическое состояние и в каждом из этих состояний может находиться только один электрон. Так, ключ к электронному строению атомов, а отсюда и к свойствам элементов был найден в четырех квантовых числах и их ограничении принципом исключения Паули. [29]
 |
Распределение электронов по орбиталям. [30] |
Страницы: 1 2 3