Qu'est-ce que le principe de Pauli interdit?

Le principe d'exclusion de Pauli avec une fonction d'onde à plusieurs particules à valeur unique équivaut à l'exigence que la fonction d'onde soit antisymétrique par rapport à l'échange de particules . Comment expliquer cela sur les doigts? Facile - poussez votre doigt sur la table, sur le moniteur, sur quelque chose de solide. Profondément percé dans la matière? Avez-vous réussi à obtenir un chevauchement des nuages ​​d'électrons atomiques du doigt et de la table? Pas? Pas étonnant. Lisez la suite pour savoir pourquoi.





Tourner

Citation de Wikipedia: Le principe d'exclusion de Pauli ( le principe d'exclusion de Pauli ou simplement le principe d'exclusion ) est un principe de mécanique quantique qui stipule que deux fermions identiques ou plus (particules avec un demi -spin entier ) ne peuvent pas être simultanément dans le même état quantique en quantique. système .





Fonction d'onde d'une particule en rotation.
Fonction d'onde d'une particule en rotation.

Quelque chose à propos de spin. Commençons par ce qu'est un spin , en particulier un spin demi-entier . Laissez la particule se déplacer le long de la circonférence de la longueur 2 \ pi r, et à travers \ vec {r}nous désignons la position de la particule. La particule sera décrite par une fonction d'onde\ psi (\ vec {r}, t) . Pour simplifier, nous supposerons qu'il s'agit de l'onde progressive la plus courante.





\psi(\vec{r},t)=e^{\frac{i}{\hbar}(\vec{p}\cdot \vec{r}-E\cdot t)}

La fonction d'onde doit être déterminée uniquement sur le cercle et la rotation sur





2\pi radian ne doit en aucun cas le changer, c'est-à-dire:





e^{\frac{i}{\hbar}p\cdot 2\pi r}=1

L'exposant imaginaire est une fonction trigonométrique, comme le sinus ou le cosinus, en fait, nous avons écrit que la fonction d'onde est périodique . Ceci n'est possible que si le travail





p\cdot r=\hbar n, n - . , \vec{l}=\vec{p}\times \vec{r} , :





l_z = n\hbar
          .
.

, , , , . , . n=1/2 4\pi. : , , , - Stern and Gerlach: How a Bad Cigar Helped Reorient Atomic Physics.





    720 .
720 .

- . - . - .





360 . , 4\pi - . : -1\times -1=1.





s=1/2 [. Pauli principle in Euclidean geometry]. , . - .





, . . 103(1) (1971) 155-179. :





\psi(x_{1})=e^{\frac{i}{\hbar}p\cdot x_{1}},\quad\psi(x_{2})=e^{\frac{i}{\hbar}p\cdot x_{2}}

,





p_1=-p_2 . x=x_{2}-x_{1}. :





\Psi(x_{1},x_{2})=e^{\frac{i}{\hbar}p\cdot x_{1}}e^{-\frac{i}{\hbar}p\cdot x_{2}}

, . :





\Psi=e^{\frac{i}{\hbar}p\cdot(x_{2}-x_{1})}-e^{-\frac{i}{\hbar}p\cdot(x_{2}-x_{1})}

:





\Psi=2i\cdot\sin(\frac{p\cdot x}{\hbar})

:





\rho(x)=4\cdot\sin^{2}(k\cdot x)

k=p/\hbar - . p_o \rho(x) k. , \rho(x) .





  -       .
- .

x_{min} . , , , .. x_{min}\approx 1/k_0. , . - .





    .
.

- , .. , . - , , . . ( . Stevens, P.S. A Geometric Analogue of the Electron Cloud. Proceedings of the National Academy of Sciences 56(3) (1966) 789-793.) .





  :   ,     .
: , .

, - (/, +1/2 -1/2), , ( ) .





, , , . , , , . .





,

( 8 , 18 ) , . , . , .





1961 (. ., . . .: "" 1976. . 197). , . , , - . , , .. 4+4=8, . , , , . , , :





, , .
, , .

, . , , - , . .





  .
.

, NO ( ) , CN, C2N2. , O=N-N=O , - , . : , , .





!   GAMESS US
$CONTRL SCFTYP=UHF MULT=3
  LOCAL = BOYS
  RUNTYP=ENERGY NZVAR=0 
 $END
 
! PRTLOC = a flag to control supplemental printout.  The
!         extra output is the rotation matrix to the
!         localized orbitals, and, for the Boys method,
!         the orbital centroids, for the Ruedenberg
!         method, the coulomb and exchange matrices,
!         for the population method, atomic populations.
!         (default=.FALSE.)
 
 $LOCAL PRTLOC=.T. $END
 
 $SYSTEM TIMLIM=100 MWORDS=5 $END
 $BASIS  GBASIS=STO NGAUSS=3 $END
 $GUESS  GUESS=HUCKEL $END
 $DATA

 Cnv  4
 O   8.0  0.0  0.0  0.000
 O   8.0  0.0  0.0  1.210
 $END
      
      



 .  C-H,  ,  .
. C-H, , .

, , "" π- σ-. - , - , , ... , , , , , - .





\Delta x \cdot \Delta p \ge \hbar/2, , . . - p, - r. : p\cdot r \sim \hbar. ( ):





E= \frac{p^2}{2m}-\frac{1}{r}

c p\cdot r = 1 :





E(r)=\frac{1}{2r^2}-\frac{1}{r}

r=1 E=1/2 . . H_{2}^{+}.





H_{2}^{+} H-H, a, b. :





\begin{align*} \frac{1}{a^{3}}-\frac{1}{a^{2}}-\frac{1}{b^{3}}+\frac{1}{b^{2}} & =0\\ a+b & =R \end{align*}

.





 MAXIMA   .
MAXIMA .

- , MAXIMA , . .





     .
.

, . 1/16 (164 /), - R=8/3 (1.41 Å). - 255 / , - 1.07 Å. .





. , , . . , , . , , , . , , , .






.





10% !








All Articles