结合费米狄拉克统计分布和泡利不相容原理说明为什么在K空间只有费米球面附近的电子允许被激发?
只有费米球面向球外有空的k点,能够参与导电,费米球内的k点都被电子占据着,没有空的k点。
泡利不相容原理具有相同主量子数的电子数目是怎么推导出来的?
氮原子7个电子,第一层2个,在1s轨道上;第二层5个,2个在2s轨道上,3个分占3个2p轨道.1s上两个:第一层,n=1;s轨道,l=0,m=0;两个电子自旋方向相反,自旋磁量子数ms(s为下角标)分别为1/2,-1/2.因此这两个电子:n=1,l=0,m=0,ms=1/2;n=1,l=0,m=0,ms=-1/2.2s上两个:第二层,n=1;s轨道,l=0,m=0;两个电子自旋方向相反,自旋磁量子数ms分别为1/2,-1/2.因此这两个电子:n=2,l=0,m=0,ms=1/2;n=2,l=0,m=0,ms=-1/2.2p上三个:第二层,n=1;p轨道,l=1,三个p轨道,m分别0,正负1;三个电子自旋平行最稳定,设都为向上自旋,自旋磁量子数都为1/2.因此这三个电子:n=3,l=1,m=-1,ms=1/2;n=3,l=1,m=0,ms=1/2;n=3,l=1,m=1,ms=1/2.
泡利不相容原理指出任何两个电子无法同时存在於同一个量子状态?
泡利不相容原理其实更广:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。所以 两个电子无法同时存在於同一个量子状态 应该是对于同一个系统中。但我不清楚的是,若是对于两个原子,能有量子态相同的费米子吗? 知道 上的一个回答说“那要看是不是同一个系统”,我觉得这不就是观测与看法问题了吗?难道这与量子力学的“观测才存在”有差不多的意思?不知阁下怎么看?
泡利不相容原理中的一个原子中不存在四个量子数完全相同的电子什么意思
和最早学的“第个轨道上只能容纳两个自旋相反的电子”意思完全一样。四个量子数,前三个(主量子数n,角量子数l,磁量子数m)决定电子运动的轨道,这三个量子数不同,轨道即不同。如果这三个量子数完全相同,第四个量子数(自旋磁量子数ms)必须不同(即自旋相反)。
“泡利不相容原理”是谁发现的?
泡利(1900一1958),奥地利物理学家。因发现“泡利不相容原理”,对原子结构的建立与微观世界的认识产生了巨大的影响,对相对论及量子力学的发展做出了杰出贡献,获得1945年诺贝尔物理学奖。
泡利不相容原理的哲学含义与不确定性原理的哲学含义一样吗
不一样。1、泡利不相容原理中,包含了对物质基本粒子间的相互作用的特殊限制。2、不确定性原理则是指在量子力学中,存在两个物理量无法同时精确测量的现象。
世界如此多彩,多亏了泡利不相容原理!
世界如此多彩,多亏了泡利不相容原理如下:1、呈现出多样性:泡利不相容原理是指一定物质内的任意两个电子的状态不能完全相同。2、保持稳定:由于泡利不相容原理的限制,电子在原子中的分布会呈多彩状态,就像琳琅满目的拼图一样,但由于每个电子状态都不同,这就保证了原子系统的稳定状态。
泡利不相容原理的简并压力是怎么回事?
找到了简并态物质的解释:简并态物质是一种高密度的物质状态。简并态物质的压力主要来源于泡利不相容原理,叫做简并压力。由于泡利不相容原理禁止不同的组成粒子占据同一量子态,因此,减少体积就会迫使粒子进入高能态,从而产生巨大的简并压力。随组成粒子的不同,分别叫做电子简并压力,中子简并压力,等等。简并态物质包括电子简并态,中子简并态,金属氢,奇异物质等。同时请参考:http://202.113.227.137/songz/index/ebook/chn/085.htm
谁能简单解释一下泡利不相容原理和洪特规则?
们知道一个轨道最多可以容纳2个电子,泡利不相容原理说的是在一个轨道里所容纳的2个电子自旋方向必须相反,自旋相同的2电子是填不进去的。而洪特规则指的是几个平行等价的轨道(不是一个轨道)电子尽可能占据不同的且自旋相同的轨道。泡利不相容原理适用于2个电子填一个轨道的类型,洪特规则适用于多个电子填多个轨道时的情况。你所看到的定律结论是正确的但是我觉得第一个不是对泡利不相容原理的根本解释。随便举个例子,C原子吧。外层电子数4个,2个电子填2S轨道,(这里就是泡利不相容原理了,这2S轨道上的2电子必须自旋相反),剩下的2个电子填3个平行的2P轨道,这里就用洪特规则了,这2个电子尽可能占据自旋相同不同轨道,所以就形成了2S2,2Px1,2Py1,这样的电子排布,而不是2S2,2Px2.2Px1和2Py1上的2电子自旋相同。谢谢。。。
泡利不相容原理
泡利不相容原理(Pauli"s exclusion principle) 指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。 核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充. 自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理。简称泡利原理。它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态。电子的自旋,电子遵从泡利原理。1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的。原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l 、ml 、ms 。根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律。泡利原理是全同费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用。后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子。泡利原理是认识许多自然现象的基础。 最初泡利是在总结原子构造时提出一个原子中没有任何两个电子可以拥有完全相同的量子态。 一个由个费米子组成的量子系统波函数完全反对称 和是第个费米子的位置和自旋,是置换算符,其作用是对换两个粒子
泡利不相容原理和洪特规则的理解
我们知道一个轨道最多可以容纳2个电子,泡利不相容原理说的是在一个轨道里所容纳的2个电子自旋方向必须相反,自旋相同的2电子是填不进去的。而洪特规则指的是 几个平行等价的轨道(不是一个轨道)电子尽可能占据不同的且自旋相同的轨道。泡利不相容原理适用于2个电子填一个轨道的类型,洪特规则适用于多个电子填多个轨道时的情况。你所看到的定律结论是正确的 但是我觉得第一个不是对泡利不相容原理的根本解释。随便举个例子,C原子吧。外层电子数4个,2个电子填2S轨道,(这里就是泡利不相容原理了,这2S轨道上的2电子必须自旋相反),剩下的2个电子填3个平行的2P轨道,这里就用洪特规则了,这2个电子尽可能占据自旋相同不同轨道,所以就形成了2S2,2Px1,2Py1,这样的电子排布,而不是2S2,2Px2.2Px1和2Py1上的2电子自旋相同。谢谢。。。
泡利不相容原理到底怎么回事?
泡利不相容原理其实是两大量子统计之一的费米-狄拉克统计的一个推论,其实质就是特定波函数的干涉相消。这种相消与光的双缝干涉实验中暗纹处的光波相消在本质上是一样的。我们能说光子在暗纹处彼此排斥吗?所以,即便你把这种干涉相消看成是一种“斥力”,它也不同于一般意义上的力。 首先声明:没人能讲清楚这个问题,因为没人真正弄得懂量子力学,这包括最顶级的物理学家。玻尔曾说:“如果谁没被量子力学搞得头晕,那他就一定是不理解量子力学。”爱因斯坦说:“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论,但依然不明白。”天才的费曼说他知道可以这样算,但他一点儿也不知道为什么要这样算!我下面的话,我希望它能有一定的启发性;其中可能存在着误导成分,尽管我是在尽量避免,但毕竟描述物理的标准语言是数学,不是普通的日常用语,在某些地方,我难以不采取模糊的并带有错误成分的叙述。 微观粒子同时又是波,这意味着什么?个人觉得费曼的路径积分形式的量子力学所展示的图象特别惊人却又有助于理解问题的实质。这一奇异的情景大致是这样的:每个微粒(比如某个电子)在每一时刻都“化身千万”,每个化身粒子都无限快速地、以原粒子的波动特征去探索一条特定的路径,所有化身粒子探索全时空中的所有路径,然后根据路径的长短、方向、途中所遇情况等,每一化身粒子都返回“提交一探测报告”,所有化身粒子的所有报告汇总得出各个路径相应的波彼此叠加干涉的结果——哪些途径“更便于出行”,实际的粒子就更倾向于实际上走这些途径。报告汇总一定会指出那些经过另一个有着完全相同的量子数的电子的途径,由于完全地干涉相消,而成为禁止通行的途径,于是,电子就根本不去实际走这些将与那个全同的电子碰头的路径。 上面是自旋为半整数的费米子的情形,自旋为整数的玻色子则在全同时不是干涉相消而是干涉相长,即不表现为某种斥力,而是引力。之所以有此不同,是因为内部空间(表现为内禀的自旋)不同,而内外空间是有联系的,所以外部的波函数也就不同。在同时满足正则量子化的量子力学的要求和洛伦兹变换的狭义相对论的要求的前提下,经过一系列数学推演,发现粒子要有内禀的自旋,并且分成玻色子(遵循玻色-爱因斯坦统计)和费米子(遵循费米-狄拉克统计)两大类。 从量子力学的观点看,波的叠加干涉是无处不在的,四大基本力的媒介粒子不过就是四种特殊的玻色子,这些玻色子也都毫无例外地要参与相应的波动的叠加与干涉。从这个角度看,干涉所表现出来的力比四大基本力更基本! 宇宙以这样的方式体现其无比的恢宏——人类费尽心机使得一个问号转变成一个叹号的时候,宇宙又早已备好了更多的问号来回馈给人类。你可以不断地追问(这个过程充满着兴奋、惊奇还有沮丧、愤怒),但问号只会越来越多,永远不会看到问号枯竭的那一天。
谁能简单解释一下泡利不相容原理和洪特规则?
们知道一个轨道最多可以容纳2个电子,泡利不相容原理说的是在一个轨道里所容纳的2个电子自旋方向必须相反,自旋相同的2电子是填不进去的。而洪特规则指的是 几个平行等价的轨道(不是一个轨道)电子尽可能占据不同的且自旋相同的轨道。泡利不相容原理适用于2个电子填一个轨道的类型,洪特规则适用于多个电子填多个轨道时的情况。你所看到的定律结论是正确的 但是我觉得第一个不是对泡利不相容原理的根本解释。随便举个例子,C原子吧。外层电子数4个,2个电子填2S轨道,(这里就是泡利不相容原理了,这2S轨道上的2电子必须自旋相反),剩下的2个电子填3个平行的2P轨道,这里就用洪特规则了,这2个电子尽可能占据自旋相同不同轨道,所以就形成了2S2,2Px1,2Py1,这样的电子排布,而不是2S2,2Px2.2Px1和2Py1上的2电子自旋相同。谢谢。。。
泡利不相容原理,你了解多少
泡利不相容原理所属现代词,指的是在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原理、不相容原理引。广义定义一个由n个费米子组成的量子系统的波函数ψ(ri,si)完全反对称: Ψ(r1,r2,……,rn;s1,s2,……,sn)=—Pψ(r1,r2,…,rn;s1,s2,…,sn) ri和si是第i个费米子的位置和自旋,P是置换算符,其作用是对换两个粒子: Pψ(r1,s1)=—Ψ(r1,s1)内容解释假如将任何两个粒子对调后波函数的值的符号改变的话,那么这个波函数就是完全反对称的。这说明两个费米子在同一个系统中永远无法占据同一量子态。由于所有的量子粒子是不可区分的,假如两个费米子的量子态完全相同的话,那么在将它们对换后波函数的值不应该改变。这个悖论的唯一解是该波函数的值为零:Ψ = ? Ψ,既Ψ = 0。比如在上面的例子中假如两个粒子的位置波函数一致的话(r1,s1),那么它们的自旋波函数必须是反对称的,也就是说它们的自旋必须是相反的。
光子泡利不相容原理是什么?
泡利不相容原理其实是两大量子统计之一的费米-狄拉克统计的一个推论,其实质就是特定波函数的干涉相消。这种相消与光的双缝干涉实验中暗纹处的光波相消在本质上是一样的。我们能说光子在暗纹处彼此排斥吗?所以,即便你把这种干涉相消看成是一种“斥力”,它也不同于一般意义上的力。首先声明:没人能讲清楚这个问题,因为没人真正弄得懂量子力学,这包括最顶级的物理学家。玻尔曾说:“如果谁没被量子力学搞得头晕,那他就一定是不理解量子力学。”爱因斯坦说:“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论,但依然不明白。”天才的费曼说他知道可以这样算,但他一点儿也不知道为什么要这样算!我下面的话,我希望它能有一定的启发性;其中可能存在着误导成分,尽管我是在尽量避免,但毕竟描述物理的标准语言是数学,不是普通的日常用语,在某些地方,我难以不采取模糊的并带有错误成分的叙述。微观粒子同时又是波,这意味着什么?个人觉得费曼的路径积分形式的量子力学所展示的图象特别惊人却又有助于理解问题的实质。这一奇异的情景大致是这样的:每个微粒(比如某个电子)在每一时刻都“化身千万”,每个化身粒子都无限快速地、以原粒子的波动特征去探索一条特定的路径,所有化身粒子探索全时空中的所有路径,然后根据路径的长短、方向、途中所遇情况等,每一化身粒子都返回“提交一探测报告”,所有化身粒子的所有报告汇总得出各个路径相应的波彼此叠加干涉的结果——哪些途径“更便于出行”,实际的粒子就更倾向于实际上走这些途径。报告汇总一定会指出那些经过另一个有着完全相同的量子数的电子的途径,由于完全地干涉相消,而成为禁止通行的途径,于是,电子就根本不去实际走这些将与那个全同的电子碰头的路径。上面是自旋为半整数的费米子的情形,自旋为整数的玻色子则在全同时不是干涉相消而是干涉相长,即不表现为某种斥力,而是引力。之所以有此不同,是因为内部空间(表现为内禀的自旋)不同,而内外空间是有联系的,所以外部的波函数也就不同。在同时满足正则量子化的量子力学的要求和洛伦兹变换的狭义相对论的要求的前提下,经过一系列数学推演,发现粒子要有内禀的自旋,并且分成玻色子(遵循玻色-爱因斯坦统计)和费米子(遵循费米-狄拉克统计)两大类。从量子力学的观点看,波的叠加干涉是无处不在的,四大基本力的媒介粒子不过就是四种特殊的玻色子,这些玻色子也都毫无例外地要参与相应的波动的叠加与干涉。从这个角度看,干涉所表现出来的力比四大基本力更基本!宇宙以这样的方式体现其无比的恢宏——人类费尽心机使得一个问号转变成一个叹号的时候,宇宙又早已备好了更多的问号来回馈给人类。你可以不断地追问(这个过程充满着兴奋、惊奇还有沮丧、愤怒),但问号只会越来越多,永远不会看到问号枯竭的那一天。
泡利不相容原理的内容是什么?最好举个例子!
泡利不相容原理自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理。简称泡利原理。它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态。电子的自旋,电子遵从泡利原理。1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的。原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l、ml、ms。根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律。泡利原理是全同费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用。后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子。泡利原理是认识许多自然现象的基础。例子,比如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。
泡利不相容原理和洪特规则的理解
我们知道一个轨道最多可以容纳2个电子,泡利不相容原理说的是在一个轨道里所容纳的2个电子自旋方向必须相反,自旋相同的2电子是填不进去的。而洪特规则指的是几个平行等价的轨道(不是一个轨道)电子尽可能占据不同的且自旋相同的轨道。泡利不相容原理适用于2个电子填一个轨道的类型,洪特规则适用于多个电子填多个轨道时的情况。你所看到的定律结论是正确的但是我觉得第一个不是对泡利不相容原理的根本解释。随便举个例子,C原子吧。外层电子数4个,2个电子填2S轨道,(这里就是泡利不相容原理了,这2S轨道上的2电子必须自旋相反),剩下的2个电子填3个平行的2P轨道,这里就用洪特规则了,这2个电子尽可能占据自旋相同不同轨道,所以就形成了2S2,2Px1,2Py1,这样的电子排布,而不是2S2,2Px2.2Px1和2Py1上的2电子自旋相同。谢谢。。。
泡利不相容原理的内容是什么?最好举个例子!
泡利不相容原理 自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理。简称泡利原理。它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态。电子的自旋,电子遵从泡利原理。1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的。原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l、ml、ms。根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律。泡利原理是全同费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用。后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子。泡利原理是认识许多自然现象的基础。 例子,比如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。
泡利不相容原理是什么原理?
泡利不相容原理其实是两大量子统计之一的费米-狄拉克统计的一个推论,其实质就是特定波函数的干涉相消。这种相消与光的双缝干涉实验中暗纹处的光波相消在本质上是一样的。我们能说光子在暗纹处彼此排斥吗?所以,即便你把这种干涉相消看成是一种“斥力”,它也不同于一般意义上的力。首先声明:没人能讲清楚这个问题,因为没人真正弄得懂量子力学,这包括最顶级的物理学家。玻尔曾说:“如果谁没被量子力学搞得头晕,那他就一定是不理解量子力学。”爱因斯坦说:“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论,但依然不明白。”天才的费曼说他知道可以这样算,但他一点儿也不知道为什么要这样算!我下面的话,我希望它能有一定的启发性;其中可能存在着误导成分,尽管我是在尽量避免,但毕竟描述物理的标准语言是数学,不是普通的日常用语,在某些地方,我难以不采取模糊的并带有错误成分的叙述。微观粒子同时又是波,这意味着什么?个人觉得费曼的路径积分形式的量子力学所展示的图象特别惊人却又有助于理解问题的实质。这一奇异的情景大致是这样的:每个微粒(比如某个电子)在每一时刻都“化身千万”,每个化身粒子都无限快速地、以原粒子的波动特征去探索一条特定的路径,所有化身粒子探索全时空中的所有路径,然后根据路径的长短、方向、途中所遇情况等,每一化身粒子都返回“提交一探测报告”,所有化身粒子的所有报告汇总得出各个路径相应的波彼此叠加干涉的结果——哪些途径“更便于出行”,实际的粒子就更倾向于实际上走这些途径。报告汇总一定会指出那些经过另一个有着完全相同的量子数的电子的途径,由于完全地干涉相消,而成为禁止通行的途径,于是,电子就根本不去实际走这些将与那个全同的电子碰头的路径。上面是自旋为半整数的费米子的情形,自旋为整数的玻色子则在全同时不是干涉相消而是干涉相长,即不表现为某种斥力,而是引力。之所以有此不同,是因为内部空间(表现为内禀的自旋)不同,而内外空间是有联系的,所以外部的波函数也就不同。在同时满足正则量子化的量子力学的要求和洛伦兹变换的狭义相对论的要求的前提下,经过一系列数学推演,发现粒子要有内禀的自旋,并且分成玻色子(遵循玻色-爱因斯坦统计)和费米子(遵循费米-狄拉克统计)两大类。从量子力学的观点看,波的叠加干涉是无处不在的,四大基本力的媒介粒子不过就是四种特殊的玻色子,这些玻色子也都毫无例外地要参与相应的波动的叠加与干涉。从这个角度看,干涉所表现出来的力比四大基本力更基本!宇宙以这样的方式体现其无比的恢宏——人类费尽心机使得一个问号转变成一个叹号的时候,宇宙又早已备好了更多的问号来回馈给人类。你可以不断地追问(这个过程充满着兴奋、惊奇还有沮丧、愤怒),但问号只会越来越多,永远不会看到问号枯竭的那一天。
泡利不相容原理和洪特规则有什么关系?
洪特规则特例是指:对于基态原子来说在能量相等的轨道上,自旋平行的电子数目最多时,原子的能量最低。对于同一电子亚层中,当电子排布为全充满、半充满或全空时是比较稳定的。洪特规则特例前提:对于基态原子来说,在能量相等的轨道上,自旋平行的电子数目最多时,原子的能量最低。所以在能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。泡利不相容原理泡利不相容原理(Pauli exclusion principle),又称泡利原理、不相容原理,是微观粒子运动的基本规律之一。它指出:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数。所以泡利不相容原理在原子中就表现为:不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数,或者说在轨道量子数m,l,n确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子,而这两个电子的自旋方向必须相反。这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。以上内容参考:百度百科——泡利不相容原理
什么叫“泡利不相容”原理?
泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。1925年由奥地利物理学家W.泡利提出。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。另外:核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充.
什么是泡利不相容原理?
这是由奥地利物理学家泡利(1900~1958)而得名。1924年,泡利发表了他的“不相容原理”:原子中不能有2个电子处于同一量子态上。这一原理使得当时所知的许多有关原子结构的知识变得有条有理。这就是“泡利原理”,即泡利不相容原理。泡利本人获得了1945年度的诺贝尔物理学奖。 简单来说,泡利原理就是电子除空间运动状态外,还有一种状态叫做自旋。电子自旋不可以简单地比喻成球的自转,而是电子的固有属性(内秉属性),是空间外的另一个维度的物理量。电子自旋有两种状态,常用上下箭头表示自旋状态相反的电子。在一个原子轨道里,最多只能容纳两个电子,而且它们的自旋状态相反,这就是由泡利首先提出的,并以其名字命名的泡利原理。我们知道电子是带负电荷的物质粒子,而什么是电荷及电荷的本质是什么,为什么物质会带电,电与什么物理量有关的这个基本概念,是至今我们也没有弄明白的一个基本概念。 而我们所接受的电荷的所有基本概念和基本理论,全来自于库仑的物理实验和库仑定律。而每当我打开这些理论书籍,想去寻求这些答案时,就会非常失望。因此弄不清物质的质量来源和带电本质,是造成我们无法去统一物质之间的四种基本力的最大障碍。而爱因斯坦的质能公式和普朗克量子能量理论及正反物质能够相互湮灭的事实,就已经回答了这些问题。 如果弄清了这二个最基本理论问题,就可以弄请电子为什么自旋及电子自旋的角动量是从何而来的道理。就可以避免得出相互排斥的电子可以形成化学键,违反库仑定律的结论。也可解释相互排斥的质子为什么可以形成原子核的原因。 上述的泡利不相容原理,不是定理,就已说明它没有理论依据。但得出的结论却与用爱因斯坦和普郎克量子能量理论得出的结论是一致的,就证明了它的正确。而它的意义就在于能够解决很多的理论问题。 有爱因斯坦的质能公式和普朗克的量子能量公式和正反物质相互湮灭的实验结果为依据,这都成为光与原子物理教科书中的最基本的概念。
什么是泡利不相容原理?
泡利不相容原理 泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。1925年由奥地利物理学家W.泡利提出。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。
泡利不相容原理的两个基本原理是什么?
1、洪特原理:电子在能量相同的轨道,即等价轨道上排布时,总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向同向,因为这样的排布方式总能量最低,称为洪特规则。2、泡利原理:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数,所以泡利不相容原理在原子中就表现为:不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数,或者说在轨道量子数m,l,n确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子,而这两个电子的自旋方向必须相反。这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。扩展资料:能量最低原理:能量是守恒的,如果能量一部分会升高,另一部分则会下降,所谓下降的一部分就是能量降低的一部分,所以说能量为了保持平衡会自动降低,自然变化进行的方向都是使能量降低,因此能量最低的状态比较稳定,这就叫能量最低原理。所谓能量最低就是能势最低,相反对周围的引力最大,也叫引力最高原理。能量以波动形式传播,光也是一种能量波,所以,所以光的速度取决于被照射目标引力的大小。
泡利不相容原理是什么意思
泡利不相容原理: 指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。 核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充. 自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理。简称泡利原理。它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态。电子的自旋,电子遵从泡利原理。1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的。原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l 、ml 、ms 。根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律。泡利原理是全同费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用。后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子。泡利原理是认识许多自然现象的基础。 最初泡利是在总结原子构造时提出一个原子中没有任何两个电子可以拥有完全相同的量子态。 一个由个费米子组成的量子系统波函数完全反对称: 和是第个费米子的位置和自旋,是置换算符,其作用是对换两个粒子: 解释: 假如将任何两个粒子对调后波函数的值的符号改变的话,那么这个波函数就是完全反对称的。这说明两个费米子在同一个系统中永远无法占据同一量子态。由于所有的量子粒子是不可区分的,假如两个费米子的量子态完全相同的话,那么在将它们对换后不应该波函数的值不应该改变。这个悖论的唯一解是该波函数的值为零: 比如在上面的例子中假如两个粒子的位置波函数一致的话,那么它们的自旋波函数必须是反对称的,也就是说它们的自旋必须是相反的。
泡利不相容原理是什么?
泡利不相容原理其实是两大量子统计之一的费米-狄拉克统计的一个推论,其实质就是特定波函数的干涉相消。这种相消与光的双缝干涉实验中暗纹处的光波相消在本质上是一样的。我们能说光子在暗纹处彼此排斥吗?所以,即便你把这种干涉相消看成是一种“斥力”,它也不同于一般意义上的力。首先声明:没人能讲清楚这个问题,因为没人真正弄得懂量子力学,这包括最顶级的物理学家。玻尔曾说:“如果谁没被量子力学搞得头晕,那他就一定是不理解量子力学。”爱因斯坦说:“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论,但依然不明白。”天才的费曼说他知道可以这样算,但他一点儿也不知道为什么要这样算!我下面的话,我希望它能有一定的启发性;其中可能存在着误导成分,尽管我是在尽量避免,但毕竟描述物理的标准语言是数学,不是普通的日常用语,在某些地方,我难以不采取模糊的并带有错误成分的叙述。微观粒子同时又是波,这意味着什么?个人觉得费曼的路径积分形式的量子力学所展示的图象特别惊人却又有助于理解问题的实质。这一奇异的情景大致是这样的:每个微粒(比如某个电子)在每一时刻都“化身千万”,每个化身粒子都无限快速地、以原粒子的波动特征去探索一条特定的路径,所有化身粒子探索全时空中的所有路径,然后根据路径的长短、方向、途中所遇情况等,每一化身粒子都返回“提交一探测报告”,所有化身粒子的所有报告汇总得出各个路径相应的波彼此叠加干涉的结果——哪些途径“更便于出行”,实际的粒子就更倾向于实际上走这些途径。报告汇总一定会指出那些经过另一个有着完全相同的量子数的电子的途径,由于完全地干涉相消,而成为禁止通行的途径,于是,电子就根本不去实际走这些将与那个全同的电子碰头的路径。上面是自旋为半整数的费米子的情形,自旋为整数的玻色子则在全同时不是干涉相消而是干涉相长,即不表现为某种斥力,而是引力。之所以有此不同,是因为内部空间(表现为内禀的自旋)不同,而内外空间是有联系的,所以外部的波函数也就不同。在同时满足正则量子化的量子力学的要求和洛伦兹变换的狭义相对论的要求的前提下,经过一系列数学推演,发现粒子要有内禀的自旋,并且分成玻色子(遵循玻色-爱因斯坦统计)和费米子(遵循费米-狄拉克统计)两大类。从量子力学的观点看,波的叠加干涉是无处不在的,四大基本力的媒介粒子不过就是四种特殊的玻色子,这些玻色子也都毫无例外地要参与相应的波动的叠加与干涉。从这个角度看,干涉所表现出来的力比四大基本力更基本!宇宙以这样的方式体现其无比的恢宏——人类费尽心机使得一个问号转变成一个叹号的时候,宇宙又早已备好了更多的问号来回馈给人类。你可以不断地追问(这个过程充满着兴奋、惊奇还有沮丧、愤怒),但问号只会越来越多,永远不会看到问号枯竭的那一天。
什么是泡利不相容原则?
泡利不相容原则不能用来开发量子泡沫炸弹,因为它只是描述一个客观规律的原理泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。1925年由奥地利物理学家W.泡利提出。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。
泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则能不能讲一下,我是个高中生,对此很感兴趣,就是不太懂
(1)泡利不相容原理---同一个轨道里,不能有四个量子数完全相同的两个电子!推理---同一个轨道里的两个电子自旋必定相反!简单解释:同一个轨道里的两个电子,一个正自旋,一个反自旋!(2)能量最低原理---核外电子排布,尽先占据能量最低的轨道!简单解释---能级交错!1s2,2s2,2p6,3s23p6,4s2,3d10,4p6...(3)洪特规则---电子尽先分占不同的轨道,且自旋相同!推理---轨道半满,轨道全满是比较稳定的状态!简单解释:(7)N---1S2,2S2,2Px,2Py,2Pz
最符合泡利不相容原理
解析:泡利不相容原理可简单叙述为一个原子轨道最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反;或者说,一个原子中不会存在四个量子数完全相同的电子。 答案:B
求助:泡利不相容原理。那么每个原子轨道最多又能容纳几个自旋状态相同的电子?
一个 泡利不相容原理(Pauli"s exclusion principle)指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原理、不相容原理引。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n个。 泡利原理就是电子除空间运动状态外,还有一种状态叫做自旋。电子自旋可以比喻成地球的自转,电子自旋有顺时针和逆时针两种状态,常用上下箭头表示自旋状态相反的电子。在一个原子轨道里,最多只能容纳两个电子,而且它们的自旋状态相反,这就是由泡利首先提出的,并以其名字命名的泡利原理。
泡利不相容原理,能量最低原理,为什么能告诉我们这个世界根本不存在?
不要被无良营销号误导,事实上,正是由于泡利不相容原理和零点能,通常的物质才能稳定存在(当然还需要其它条件,所有都满足,才可以)。泡利不相容规定了费米子,更直接点来说,比如电子,不能处于相同状态,如果没有泡利不相容,所有原子外电子全都会跃迁到低能级轨道,以致于化学反应不可能实现。零点能是由谐振子解直接能解出的数学上必须存在的最低能量下限(事要说明白,要用二次量子化,最简单的二次量子化的dirac符号表达或者说数学方法,与谐振子一样),本科量子力学初等的理解是,假设有一个谐振子粒子系统,那么削减它的能量,但是不能让它变成零。但是在高年级或者研究生的高等量子力学所探讨的二次量子化中,理解变成了“粒子数”,当粒子数等于0的时候,也就是没有粒子的时候,能量照样存在一个最低限度。
什么是自旋相反的电子?什么是泡利不相容的原理? 想了解一下有关知识
保里不相容原理: 在一个原子中没有两个电子具有完全相同的四个量子数.或者说一个原子轨道上最多只能排两个电子,而且这两个电子自旋方向必须相反.因此一个s轨道最多只能有2个电子,p轨道最多可以容纳6个电子.按照这个原理,表1-1归纳了各个原子轨道上可容纳最多的电子数,从表中可得出第n电子层能容纳的电子总数为2n2个. 至于自旋相反的电子,因为当两电子的动量等大反向、且自旋相反时,其总能量最低,也最稳定.所以,旋转方向相反等大的电子就称为自旋相反的电子.
泡利不相容原理的应用范围
泡利不相容原理对所有费米子(其自旋数为半数的粒子)有效。费米子遵循费米-狄拉克统计。自旋为整数的粒子被称为玻色子。玻色子遵守玻色-爱因斯坦统计,泡利不相容原理对它们无效。玻色子可以占据相同的量子态。泡利不相容原理可用来解释很多种不同的物理现象与化学现象,这包括原子的稳定性,大块物质的稳定性、中子星或白矮星的稳定性、固态能带理论里的费米能阶等等。
泡利不相容原理
曲解了,泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的费米子。也就是说它成立的前提是运动状态不相同,而你并不知道质子和中子的运动状态是否相同,因此不能得出上述结论
高中化学 泡利不相容原理定义
同一原子轨道最多容纳两个自旋方式相反的电子或者说同一原子中不能有一组4个量子数都相同的电子该原理是奥地利物理学家pauli于1925年提出的根据该原理可推知如果电子中的n,m,l三个量子数都相同,那么第四个量子数Ms一定相同。
泡利不相容原理与不确定性原理有关系吗
有。泡利不相容原理还可以由量子力学推导出来,可是这个工作并不是泡利完成的,不相容原理可以推导出电子自旋,泡利不相容原理是在不确定性原理设定的极限之内,这两者是有关系的。不确定性原理又名“测不准原理”、“不确定关系”,是量子力学的一个基本原理,由德国物理学家海森堡于1927年提出。
牛顿提出了泡利不相容原理吗
不是牛顿提出的。泡利不相容原理是由奥地利物理学家泡利(1900~1958)提出的。不相容原理简单的说就是:原子中不能有2个电子处于同一量子态上。
如何理解泡利不相容原则?
1.能量最低原理原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里,然后由里到外,依次排布在能量逐渐升高的能级里。能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1~36号元素来说,应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。2.泡利原理(1)在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这一原理被称为泡利原理。(2)因为每个原子轨道最多只能容纳 2个电子且自旋方向相反,所以从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的。如氟原子的电子排布可表示为1s22s22p2p2p,由于各原子轨道中的电子自旋方向相反,所以9个电子的运动状态互不相同。3.洪特规则(1)在相同能量的原子轨道上,电子的排布将尽可能占据不同的轨道,而且自旋方向相同,这就是洪特规则。(2)通俗地说,洪特规则可以表述为电子总是尽量自旋平行地分占不同的轨道。如碳原子的电子排布图是,而不是。(3)洪特规则的特例在等价轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时,具有较低的能量和较大的稳定性。
泡利不相容原理内容是是什么?
泡利不相容原理认为:一个原子中不能有两个或更多的电子处在完全相同的量子状态。应用这个原理可以很好地解释原子内部的电子分布状况,从而把由玻尔的原子理论不能圆满解释的元素周期表的分布规律说得一清二楚。
物理达人回答,泡利不相容原理提出的哲学依据是什么?
假如将任何两个粒子对调后波函数的值的符号改变的话,那么这个波函数就是泡利不相容原理完全反对称的。这说明两个费米子在同一个系统中永远无法占据同一量子态。由于所有的量子粒子是不可区分的,假如两个费米子的量子态完全相同的话,那么在将它们对换后不应该波函数的值不应该改变。这个悖论的唯一解是该波函数的值为零: 比如在上面的例子中假如两个粒子的位置波函数一致的话,那么它们的自旋波函数必须是反对称的,也就是说它们的自旋必须是相反的。 该原理说明,两个电子或者两个任何其他种类的费米子,都不可能占据完全相同的量子态。
全同性推导泡利不相容原理
泡利不相容原理(Pauli exclusion principle)又称泡利原理、不相容原理,是微观粒子运动的基本规律之一。它指出:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数,所以泡利不相容原理在原子中就表现为:不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数,或者说在轨道量子数m,l,n确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子,而这两个电子的自旋方向必须相反。这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。
什么是泡利不相容原理?
泡利不相容原理 泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。1925年由奥地利物理学家W.泡利提出。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。
泡利不相容原理 洪特规则和能量最低原理的内容 和 区别
我们知道一个轨道最多可以容纳2个电子,泡利不相容原理说的是在一个轨道里所容纳的2个电子自旋方向必须相反,自旋相同的2电子是填不进去的。而洪特规则指的是 几个平行等价的轨道(不是一个轨道)电子尽可能占据不同的且自旋相同的轨道。泡利不相容原理适用于2个电子填一个轨道的类型,洪特规则适用于多个电子填多个轨道时的情况。你所看到的定律结论是正确的 但是我觉得第一个不是对泡利不相容原理的根本解释。随便举个例子,C原子吧。外层电子数4个,2个电子填2S轨道,(这里就是泡利不相容原理了,这2S轨道上的2电子必须自旋相反),剩下的2个电子填3个平行的2P轨道,这里就用洪特规则了,这2个电子尽可能占据自旋相同不同轨道,所以就形成了2S2,2Px1,2Py1,这样的电子排布,而不是2S2,2Px2.2Px1和2Py1上的2电子自旋相同。谢谢。。。
泡利不相容原理的名词解释
假如将任何两个粒子对调后波函数的值的符号改变的话,那么这个波函数就是完全反对称的。这说明两个费米子在同一个系统中永远无法占据同一量子态。由于所有的量子粒子是不可区分的,假如两个费米子的量子态完全相同的话,那么在将它们对换后波函数的值不应该改变。这个悖论的唯一解是该波函数的值为零:比如在上面的例子中假如两个粒子的位置波函数一致的话,那么它们的自旋波函数必须是反对称的,也就是说它们的自旋必须是相反的。该原理说明,两个电子或者两个任何其他种类的费米子,都不可能占据完全相同的量子态。通常也称为泡利不相容原理(因奥地利物理学家泡利(1900~1958)而得名)。
能解释一下泡利不相容原理吗?
泡利不相容原理其实是两大量子统计之一的费米-狄拉克统计的一个推论,其实质就是特定波函数的干涉相消。这种相消与光的双缝干涉实验中暗纹处的光波相消在本质上是一样的。我们能说光子在暗纹处彼此排斥吗?所以,即便你把这种干涉相消看成是一种“斥力”,它也不同于一般意义上的力。 首先声明:没人能讲清楚这个问题,因为没人真正弄得懂量子力学,这包括最顶级的物理学家。玻尔曾说:“如果谁没被量子力学搞得头晕,那他就一定是不理解量子力学。”爱因斯坦说:“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论,但依然不明白。”天才的费曼说他知道可以这样算,但他一点儿也不知道为什么要这样算!我下面的话,我希望它能有一定的启发性;其中可能存在着误导成分,尽管我是在尽量避免,但毕竟描述物理的标准语言是数学,不是普通的日常用语,在某些地方,我难以不采取模糊的并带有错误成分的叙述。 微观粒子同时又是波,这意味着什么?个人觉得费曼的路径积分形式的量子力学所展示的图象特别惊人却又有助于理解问题的实质。这一奇异的情景大致是这样的:每个微粒(比如某个电子)在每一时刻都“化身千万”,每个化身粒子都无限快速地、以原粒子的波动特征去探索一条特定的路径,所有化身粒子探索全时空中的所有路径,然后根据路径的长短、方向、途中所遇情况等,每一化身粒子都返回“提交一探测报告”,所有化身粒子的所有报告汇总得出各个路径相应的波彼此叠加干涉的结果——哪些途径“更便于出行”,实际的粒子就更倾向于实际上走这些途径。报告汇总一定会指出那些经过另一个有着完全相同的量子数的电子的途径,由于完全地干涉相消,而成为禁止通行的途径,于是,电子就根本不去实际走这些将与那个全同的电子碰头的路径。 上面是自旋为半整数的费米子的情形,自旋为整数的玻色子则在全同时不是干涉相消而是干涉相长,即不表现为某种斥力,而是引力。之所以有此不同,是因为内部空间(表现为内禀的自旋)不同,而内外空间是有联系的,所以外部的波函数也就不同。在同时满足正则量子化的量子力学的要求和洛伦兹变换的狭义相对论的要求的前提下,经过一系列数学推演,发现粒子要有内禀的自旋,并且分成玻色子(遵循玻色-爱因斯坦统计)和费米子(遵循费米-狄拉克统计)两大类。 从量子力学的观点看,波的叠加干涉是无处不在的,四大基本力的媒介粒子不过就是四种特殊的玻色子,这些玻色子也都毫无例外地要参与相应的波动的叠加与干涉。从这个角度看,干涉所表现出来的力比四大基本力更基本! 宇宙以这样的方式体现其无比的恢宏——人类费尽心机使得一个问号转变成一个叹号的时候,宇宙又早已备好了更多的问号来回馈给人类。你可以不断地追问(这个过程充满着兴奋、惊奇还有沮丧、愤怒),但问号只会越来越多,永远不会看到问号枯竭的那一天。
求大神解释下泡利不相容原理
不知道你现在什么学历 高中的话 简单解释就是在原子的电子排布式中电子在s p 等能级里同一个方格里的两个电子自选方向相反 就是画的时候箭头相反 大学的话不是专业的不懂 下面就给你百度了一下 希望能采纳谢谢 泡利不相容原理: 指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。 核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充. 自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理。简称泡利原理。它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态。电子的自旋,电子遵从泡利原理。1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的。原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l 、ml 、ms 。根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律。泡利原理是全同费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用。后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子。泡利原理是认识许多自然现象的基础。 最初泡利是在总结原子构造时提出一个原子中没有任何两个电子可以拥有完全相同的量子态。 一个由个费米子组成的量子系统波函数完全反对称: 和是第个费米子的位置和自旋,是置换算符,其作用是对换两个粒子: 解释: 假如将任何两个粒子对调后波函数的值的符号改变的话,那么这个波函数就是完全反对称的。这说明两个费米子在同一个系统中永远无法占据同一量子态。由于所有的量子粒子是不可区分的,假如两个费米子的量子态完全相同的话,那么在将它们对换后不应该波函数的值不应该改变。这个悖论的唯一解是该波函数的值为零: 比如在上面的例子中假如两个粒子的位置波函数一致的话,那么它们的自旋波函数必须是反对称的,也就是说它们的自旋必须是相反的。
什么是泡利不相容
泡利不相容原理是指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原理、不相容原理引。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n^2个。
化学问题:泡利不相容原则是什么?
泡利不相容原理(Pauli"s exclusion principle)指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原理、不相容原理引。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n^2个。
泡利不相容原理排斥力是什么力
当元素的原子相互距离为无限时,彼此间是不存在相互作用的。使它们相互靠近时,便会发生相互作用。这种相互作用既有吸引,也有排斥。无论采取什么方式结合,吸引都是来自于异号电荷的库仑相互作用;排斥则一方面来自同号电荷的库仑相互作用,另一方面来自于泡利不相容原理决定的电子间相互作用。泡利不相容原理(Pauli"s exclusion principle)又称泡利原理、不相容原理,是微观粒子运动的基本规律之一。它指出:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数,所以泡利不相容原理在原子中就表现为:不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数,这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充。自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理。简称泡利原理。它可表述为全体费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态。电子的自旋,电子遵从泡利原理。1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的。原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l 、ml 、ms 。根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律。泡利原理是全体费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用。后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子。泡利原理是认识许多自然现象的基础。最初泡利是在总结原子构造时提出一个原子中没有任何两个电子可以拥有完全相同的量子态。一个由2个费米子组成的量子系统波函数完全反对称。
化学问题:泡利不相容原则是什么?
泡利不相容原则是1个原子轨道最多只能容纳2个电子,而且自旋方向相反(用“↑↓”表示),这个原理称为泡利不相容原理。
高中化学 泡利不相容原理
泡利不相容原理(Pauli"s exclusion principle) 指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。 核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充. 自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理。简称泡利原理。它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态。电子的自旋,电子遵从泡利原理。1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的。原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l 、ml 、ms 。根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律。泡利原理是全同费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用。后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子。泡利原理是认识许多自然现象的基础。 最初泡利是在总结原子构造时提出一个原子中没有任何两个电子可以拥有完全相同的量子态。 一个由个费米子组成的量子系统波函数完全反对称 和是第个费米子的位置和自旋,是置换算符,其作用是对换两个粒子
泡利不相容原理的内容是什么?最好举个例子!
泡利不相容原理 自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理.简称泡利原理.它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态.电子的自旋,电子遵从泡利原理.1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的.原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l、ml、ms.根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律.泡利原理是全同费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用.后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子.泡利原理是认识许多自然现象的基础.例子,比如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反.每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2.
泡利不相容原理
泡利不相容原理(Pauli"s exclusion principle)又称泡利原理、不相容原理,是微观粒子运动的基本规律之一。它指出:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数,所以泡利不相容原理在原子中就表现为:不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数,这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。中文名:泡利不相容原理外文名:Pauli"s exclusion principle别称:泡利原理提出者:沃尔夫冈·泡利提出时间:1925年应用学科:化学、物理及其相关学科应用范围:对所有费米子有效
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泡利不相容原理(Pauli exclusion principle)又称泡利原理、不相容原理,是微观粒子运动的基本规律之一。它指出:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数,所以泡利不相容原理在原子中就表现为:不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数,或者说在轨道量子数m,l,n确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子,而这两个电子的自旋方向必须相反。这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。 基本介绍 中文名 :泡利不相容原理 外文名 :Pauli exclusion principle 别称 :泡利原理 提出者 :沃尔夫冈·泡利 提出时间 :1925年 套用学科 :化学、物理及其相关学科 适用领域范围 :化学、物理及其相关学科 套用范围 :对所有费米子有效(玻色子无效) 概念,历史,早期,泡利发展,电子排列,原理的建立,原理解释,原理的套用,同科电子原子态,氦原子能级之谜,费米–狄拉克统计, 概念 核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充。 泡利 自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理。简称泡利原理。它可表述为全体费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态。电子的自旋,电子遵从泡利原理。1925年W.E.泡利为说明化学元素周期律提出来的。原子中电子的状态由主量子数n、角量子数l、磁量子数ml以及自旋磁量子数ms所描述,因此泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n、l 、ml 、ms 。根据泡利原理可很好地说明化学元素的周期律。泡利原理是全体费米子遵从的一条重要原则,在所有含有电子的系统中,在分子的化学价键理论中、在固态金属、半导体和绝缘体的理论中都起着重要作用。后来知道泡利原理也适用于其他如质子、中子等费米子。泡利原理是认识许多自然现象的基础。 最初泡利是在总结原子构造时提出一个原子中没有任何两个电子可以拥有完全相同的量子态。 一个由2个费米子组成的量子系统波函式完全反对称。 历史 早期 20世纪早期,从做化学实验发现,对于原子或分子,假若电子数量是偶数,而不是奇数,则这原子或分子会更具化学稳定性(chemical stability)。1914年,约翰内斯·里德伯建议,主量子数为 4 的电子层最多只能容纳 32 个电子,但是他并不清楚为什么会出现因子 。[4]:197 1916年,吉尔伯特·路易斯在论文《原子与分子》(The atom and the Molecule)里表述出六条关于化学行为的假定,其中,第三条假定表明,“原子倾向于在每个电子层里维持偶数量的电子,更特别倾向于维持8个电子对称性地排列于立方体的8个顶点。”但是,他并没有试图预测这模型会造成什么样的光谱线,而任何模型的预测都必须符合实验结果。[4]:198 化学家欧文·朗缪尔于1919年提议,将每个电子层按照其主量子数 分为 个同样体积的“细胞”,每个细胞都固定于原子的某个区域,除了最内部电子层的细胞只能容纳1个电子以外,其它每个细胞都可容纳2个电子。比较内部的电子层必须先填满,才可开始填入比较外部的电子层。[5] 1913年,尼尔斯·玻尔提出关于氢原子结构的波尔模型,成功解释氢原子线谱,他又试图将这理论套用于其它种原子与分子,但获得很有限的结果。经过漫长九年的研究,1922年,玻尔才又完成关于周期表内各个元素怎样排列的论述,并且建立了递建原理,这原理给出在各个原子里电子的排布方法──每个新电子会占据最低能量空位。但是,波尔并没有解释为什么每个电子层只能容纳有限并且呈规律性数量的电子,为什么不能对每个电子都设定同样的量子数?[4]:203 波尔模型 钠D线是因自旋-轨道作用而产生的双重线,波长分别为589.6nm、589.0nm。由于施加弱外磁场而产生的反常塞曼效应会使这双重线出现更多分裂: *589.6nm的谱线是2P1/2态向2S1/2态跃迁产生的谱线。 *589.0nm的谱线是2P3/2态向2S1/2态跃迁产生的谱线。[6] 由于弱外磁场作用,2S1/2态能级会分裂成两个子能级,2P1/2态也会分裂成两个子能级,但由于两个态的朗德g因子不同,因此会形成4条不同谱线。由于外磁场作用,2P3/2态能级会分裂成四个子能级,但是从2P3/2的+3/2态不能跃迁至2S1/2的-1/2态,从2P3/2的-3/2态不能跃迁至2S1/2的+1/2态,因此总共会形成6条不同谱线。[6] 泡利发展 泡利于1918年获准进入慕尼黑大学就读,阿诺·索末菲是他的博士论文指导教授,他们时常探讨关于原子结构方面的问题,特别是先前里德伯发现的整数数列 ,每个整数是对应的电子层最多能够容纳的电子数量,这数列貌似具有特别意义。1921年,泡利获得博士学位,在他的博士论文里,他套用玻尔-索末非模型来解析氢分子离子H2+问题。毕业后,泡利应聘到哥廷根大学成为马克斯·玻恩的助手,从事关于套用天文学微扰理论于原子物理学的问题。1922年,玻尔邀请泡利到哥本哈根大学的玻尔研究所做研究。在那里,泡利试图解释在原子谱光谱学领域的反常塞曼效应实验结果,即处于弱外磁场的碱金属会展示出双重线光谱,而不是正常的三重线光谱。泡利无法找到满意的解答,他只能将研究分析推广至强外磁场状况,即帕邢-巴克效应(Paschen-Backer effect),由于强外磁场能够退除自旋与原子轨道之间的耦合,将问题简单化,这研究对于日后发现不相容原理很有助益。[7] 隔年,泡利任聘为汉堡大学物理讲师,他开始研究形成闭合壳层的物理机制,认为这问题与多重线结构有关,因此他更加专注于研究碱金属的双重线结构。按照那时由玻尔带头提倡的主流观点,因为原子核的有限角动量,才会出现双重线结构。泡利不赞同这论点,1924年,他发表论文表明,碱金属的双重线结构是因为电子所拥有的一种量子特性,是一种无法用经典力学理论描述的“双值性”。为此,他提议设定新的双值量子数,只能从两个数值之中选一个为量子数的数值。后来撒姆尔·高斯密特(Samuel Goudsmit)与乔治·乌伦贝克确认这性质是电子的自旋。[7][8]:8-11 电子排列 从爱德蒙·斯通纳(Edmund Stoner)的1924年论文里,[9]泡利找到解释电子排列的重要线索,斯通纳在论文里提议,将电子层分成几个电子亚层,按照角量子数 ,每个电子亚层最多可容纳2个电子。斯通纳并且重点指出,在处于外磁场的碱金属的光谱线里,角量子数为 的价电子,其分裂出的能级数量等于 。泡利敏锐地查觉,在闭合壳层里,每个电子亚层都拥有2个电子,因为每一个电子都只能占据一个量子态 ;其中, 是电子的总角量子数, 是总磁量子数。电子的角量子数与自秉角量子数(1/2)共同贡献成总角量子数;电子的磁量子数与自秉磁量子数(+1/2或-1/2)共同贡献成总磁量子数。给定主量子数与角量子数,则总角量子数 的数值可以为 或 。对于每个总角量子数 ,总磁量子数 可以拥有 种数值。总合起来,每个电子亚层可以拥有2个电子。1925年,泡利发表论文正式提出泡利不相容原理:在闭合壳层里的每个电子都有其独特电子态,而这电子态是以四个量子数 来定义。[8][4]:205 1940年,泡利理论推导出粒子的自旋与统计性质之间的关系,从而证实不相容原理是相对论性量子力学的必然后果。[4]:207 保罗·埃伦费斯特于1931年指出,由于泡利不相容原理,在原子内部的束缚电子不会全部掉入最低能量的原子轨道,它们必须按照顺序占满越来越高能量的原子轨道。因此,原子会拥有一定的体积,物质也会那么大块。[10][11]:25,561-562[12]1967年,弗里曼·戴森与安德鲁·雷纳(Andrew Lenard)给出严格证明,他们计算吸引力(电子与核子)与排斥力(电子与电子、核子与核子)之间的平衡,推导出重要结果:假若不相容原理原理不成立,则普通物质会坍缩,占有非常微小体积。[13] 1964年,夸克的存在被提出之后不久,奥斯卡·格林柏格(Oscar Greenberg)引入了色荷的概念,试图解释三个夸克如何能够共同组成重子,处于在其它方面完全相同的状态但却仍满足泡利不相容原理。这概念后来证实有用并且成为夸克模型(quark model)的一部分。1970年代,量子色动力学开始发展,并构成粒子物理学中标准模型的重要成份。[3]:43 原理的建立 早在1921年前,泡利就被量子论的发展深深地吸引著,在读研究生时,就对原子光谱中的反常塞曼效应有着浓厚的兴趣。所谓塞曼效应,就是在强磁场的作用下原子、分子和晶体的能级发生变化,发射的光谱线发生分裂的现象。 塞曼效应分为两种:一种是存在于电子的自旋磁矩为零时的情况称为正常塞曼效应;而另一种是电子的自旋磁矩为士1/2时的情况称为反常塞曼效应,反常塞曼效应才是原子谱线分裂的普通现象,这种与实际情况相反的名称反映了人类认知过程中的历史局限性。1924年底,泡利为了正确理解反常塞曼效应,他在分析大量原子能级数据的基础上,仔细研究了碱金属光谱的双重结构,引人“经典不能描述的双重值”概念,写了一篇题为“原子内的电子群与光谱的复杂结构”的论文。 1925年以前,描述电子一般只用3个量子数,泡利的“双重值”实际上就等于要求电子要有第4个量子数。由于泡利当时觉得这篇论文中物理思想的提法太抽象而拿不定主意,就将该文寄给了玻尔,玻尔看后就立即鼓励他投到《物理杂志》,该文于1925年初发表。正是这篇文章提出了泡利不相容原理,为解释门捷列夫(D.1.Mendeleev)化学元素的周期性提供了理论依据,同时也奠定了他日后获得诺贝尔奖的基石。 原理解释 假如将任何两个粒子对调后波函式的值的符号改变的话,那么这个波函式就是完全反对称的。这说明两个费米子在同一个系统中永远无法占据同一量子态。由于所有的量子粒子是不可区分的,假如两个费米子的量子态完全相同的话,那么在将它们对换后波函式的值不应该改变。这个悖论的唯一解是该波函式的值为零: 泡利不相容原理 比如在上面的例子中假如两个粒子的位置波函式一致的话,那么它们的自旋波函式必须是反对称的,也就是说它们的自旋必须是相反的。 该原理说明,两个电子或者两个任何其他种类的费米子,都不可能占据完全相同的量子态。通常也称为泡利不相容原理(因奥地利物理学家泡利(1900~1958)而得名)。 原理的套用 泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理,由此可以导出很多的结果,这儿我们列举该原理在近代物理中三个重要的套用,即确定同科电子原子态, 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。 同科电子原子态 原子中电子的状态用四个量子数(n, l, m l , m s )描述,其中 n 为主量子数,l 为轨道角动量量子数,ml轨道磁量子数,ms为自旋磁量子数。使用四个量子数是现代通用的标记方法,而非泡利当时采用的标记。主量子数 n 和轨道角动量量子数 l 的电子称为同科电子,同科电子的原子态需要考虑到泡利不相容原理的限制。泡利不相容原理表述为在原子中不可能有两个或两个以上电子具有完全相同的四个量子数(n, l, m l ,m s )。 氦原子能级之谜 借助于泡利不相容原理,海森堡提出了多电子原子的波函式具有反对称性,最早揭开了氦原子能级之谜。 费米–狄拉克统计 1926 年费米(E. Fermi)发现了遵循泡利不相容原理的单原子理想气体所遵循的被称为费米–狄拉克分布的 对称波函式与其他势能项相1926 年费米(E. Fermi)的函式,但费米没有给出具体的导出过程。费米依据费米–狄拉克分布函式研究低温下单原子理想气体量子化(简并)问题,费米给出了理想气体的平均动能,压强,熵和比热的表示式(与温度成正比),解决了金属中自由电子对比热贡献的难题。 同年狄拉克一篇研究量子力学理论的文章中构造出满足泡利不相容理论的多粒子体系的反对称波函式 ,狄拉克还意识到满足玻色–爱因斯坦统计的波函式是多粒子波函式是对称的。狄拉克还独立地导出了满足泡利不相容原理的全同粒子在不同能级不同温度下的费米–狄拉克分布函式,依据费米–狄拉克分布函式还研究了费米气体的能量,压强并且指出了费米气体比热正比于温度一次方,还发展了微扰论给出了爱因斯坦受激辐射理论中 B 系数的表达式。这儿我们跟随狄拉克从泡利不相容原理出发导出费米–狄拉克分布函式。
泡利不相容原理,能量最低原理,洪特规则
泡利不相容原理,能量最低原理,洪特规则如下:泡利原理是说每个轨道(例如1s轨道,2p轨道中的px),最多只能容纳两个自旋相反的电子。泡利不相容原理所属现代词,指的是在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原理、不相容原理引。洪特规则是说在相同能量的轨道上,电子在排布的时候优先进入空轨道,每个轨道中的单电子取得相同自旋。相关介绍:在能量相等的轨道上,自旋平行的电子数目最多时,原子的能量最低。所以在能量相等的轨道上,电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子,按能量最低原理和泡利不相容原理,首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中。另外2个电子填入第二层的2s轨道中,剩余2个电子排布在2个不同的2p轨道上,具有相同的自旋方向,而不是两个电子集中在一个p轨道,自旋方向相反。作为洪特规则的补充,能量相等的轨道全充满、半满或全空的状态比较稳定。能量是守恒的,如果能量一部分会升高,另一部分则会下降,所谓下降的一部分就是能量降低的一部分,所以说能量为了保持平衡会自动降低,自然变化进行的方向都是使能量降低,因此能量最低的状态比较稳定,这就叫能量最低原理。所谓能量最低就是能势最低,相反对周围的引力最大,也叫引力最高原理。能量以波动形式传播,光也是一种能量波,所以,所以光的速度取决于被照射目标引力的大小。
泡利不相容原理
泡利不相容原理(Pauli exclusion principle)又称泡利原理、不相容原理,是微观粒子运动的基本规律之一。它指出:在费米子组成的系统中,不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数,所以泡利不相容原理在原子中就表现为:不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数。或者说在轨道量子数m,l,n确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子,而这两个电子的自旋方向必须相反。这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。下图是泡利:扩展资料:泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理,由此可以导出很多的结果,这儿我们列举该原理在近代物理中三个重要的应用,即确定同科电子原子态, 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。塞曼效应分为两种:一种是存在于电子的自旋磁矩为零时的情况称为正常塞曼效应;而另一种是电子的自旋磁矩为士1/2时的情况称为反常塞曼效应,反常塞曼效应才是原子谱线分裂的普通现象,这种与实际情况相反的名称反映了人类认知过程中的历史局限性。泡利为了正确理解反常塞曼效应,他在分析大量原子能级数据的基础上,仔细研究了碱金属光谱的双重结构,引人“经典不能描述的双重值”概念,写了一篇题为“原子内的电子群与光谱的复杂结构”的论文。借助于泡利不相容原理,海森堡提出了多电子原子的波函数具有反对称性,最早揭开了氦原子能级之谜。狄拉克一篇研究量子力学理论的文章中构造出满足泡利不相容理论的多粒子体系的反对称波函数依据费米–狄拉克分布函数还研究了费米气体的能量,压强并且指出了费米气体比热正比于温度一次方,还发展了微扰论给出了爱因斯坦受激辐射理论中 B 系数的表达式。参考资料来源:百度百科-泡利不相容原理
什么叫“泡利不相容”原理?
分类: 教育/科学 >> 科学技术 解析: 泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子、不相容原理。1925年由奥地利物理学家W.泡利提出。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子,都在第一层(K层),电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向,自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子,每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。 另外: 核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则.能量最低原理就是在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当能量最低的轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,也就是尽可能使体系能量最低.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同.后来量子力学证明,电子这样排布可使能量最低,所以洪特规则可以包括在能量最低原理中,作为能量最低原理的一个补充.