Paulijevo izključitveno načelo: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
m +ktgr |
m slog |
||
Vrstica 1:
'''Páulijevo izključítveno načélo''' ali '''Páulijeva prepòved''' je [[kvantna mehanika|kvantnomehansko]] načelo, ki zagotavlja, da dva [[nerazločljiva delca|nerazločljiva]] [[fermion]]a ne moreta istočasno zasesti istega [[kvantno stanje|kvantnega stanja]], oziroma v [[atom]]u ne moreta imeti enakih vseh štirih [[kvantno število|kvantnih števil]] ''n'', ''l'', ''m<sub>l</sub>'', ''m<sub>s</sub>'' ([[lega|lege]], [[vrtilna količina|vrtilne količine]], [[masa|mase]], [[spin]]a). Pojem je uvedel [[Wolfgang Ernst Pauli]] leta [[1925]] in ga kasneje utemeljil po teoretični poti. Rečejo mu tudi »izključitveno načelo« ali »Paulijevo načelo«.
Paulijevo načelo velja le za fermione, [[osnovni delec|delce]], ki tvorijo antisimetrična kvantna stanja in imajo polovičen spin. Fermioni so [[proton]]i, [[nevtron]]i in [[elektron]]i - trije tipi osnovnih delcev, ki sestavljajo običajno [[snov]]. Paulijevo izključitveno načelo velja za mnogo različnih
Na podlagi članka o nerazločljivih delcih lahko Paulijevo izključitveno načelo izpeljemo enostavno. Fermioni iste [[fizika osnovnih delcev|vrste]] tvorijo popolnoma antisimetrična stanja, kar v primeru dveh delcev pomeni:
Vrstica 17:
Paulijevo izključitveno načelo je pomembno v mnogih fizikalnih pojavih. Eno od najpomembnejših je elektronsko lupinska zgradba atomov. Za ta primer je načelo izvirno tudi določeno. [[električni naboj|Električno nevtralen]] atom vsebuje mejne elektrone, katerih število je enako številu protonov v [[atomsko jedro|atomskem jedru]]. Ker so elektroni fermioni, jim Paulijevo izključitveno načelo prepoveduje, da bi zasedli ista kvantna stanja.
Poglejmo na primer nevtralni [[helij]]ev atom, ki ima dva mejna elektrona. Oba od njiju lahko zasedeta stanja z najnižjo energijo (''1s''), kjer pridobita različna spina. To ne krši Paulijevega izključitvenega načela, ker je spin del kvantnega stanja elektrona in s tem elektrona zasedata dve različni kvantni stanji. Vendar ima lahko spin le dve različni vrednosti (oziroma [[lastna vrednost|lastni vrednosti]]). V [[litij]]evemu atomu, ki vsebuje tri mejne elektrone, tretji elektron ne more zasesti stanja z najnižjo energijo (''1s'') in mora namesto tega zasesti prvo višje stanje ''2s''. Podobno imajo zaporedni elementi zaporedne lupine višjih energij. [[kemija|Kemične]]
Paulijevo načelo je odgovorno tudi za stabilnost snovi v velikem merilu. [[molekula|Molekul]] ne moremo poljubno stiskati skupaj, ker mejni elektroni vsake molekule ne morejo preiti v ista stanja kot elektroni drugih molekul. To je vzrok za odbojni člen ''r<sup>-12</sup>'' v [[Lennard-Jonesov potencial|Lennard-Jonesovemu potencialu]]. Zaradi Paulijevega načela ne pademo skozi tla.
| |||