Apa yang dilarang oleh prinsip Pauli?

Prinsip pengecualian Pauli dengan fungsi gelombang banyak partikel bernilai tunggal setara dengan persyaratan bahwa fungsi gelombang antisimetrik sehubungan dengan pertukaran partikel . Bagaimana menjelaskan ini dengan jari? Mudah - colokkan jari Anda ke meja, di monitor, pada sesuatu yang kokoh. Menusuk jauh ke dalam materi? Apakah Anda berhasil mencapai tumpang tindih awan elektron atom jari dan meja? Tidak? Tidak mengherankan. Baca terus untuk mengetahui alasannya.





Berputar

Kutipan dari Wikipedia: Prinsip pengecualian Pauli ( prinsip pengecualian Pauli atau hanya prinsip pengecualian ) adalah prinsip mekanika kuantum yang menyatakan bahwa dua atau lebih fermion identik (partikel dengan putaran setengah bilangan bulat ) tidak dapat secara bersamaan berada dalam keadaan kuantum yang sama dalam kuantum sistem .





Fungsi gelombang dari partikel yang berputar.
Fungsi gelombang dari partikel yang berputar.

Sesuatu tentang spin. Mari kita mulai dengan apa itu spin , khususnya spin setengah bilangan bulat . Biarkan partikel bergerak di sepanjang keliling panjangnya 2 \ pi r, dan melalui \ vec {r}kita menunjukkan posisi partikel. Partikel akan dideskripsikan dengan fungsi gelombang\ psi (\ vec {r}, t) . Untuk mempermudah, kami akan berasumsi bahwa ini adalah gelombang perjalanan yang paling umum.





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

Fungsi gelombang harus ditentukan secara unik pada lingkaran, dan rotasi aktif





2 \ pi radian tidak boleh mengubahnya dengan cara apapun, yaitu:





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

Eksponen imajiner adalah fungsi trigonometri, seperti sinus atau kosinus, pada kenyataannya, kita menulis bahwa fungsi gelombang adalah periodik . Ini hanya mungkin jika berhasil





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





l_z = n \ hbar
Kartu pos yang sama untuk Niels Bohr dari Otto Stern dan Walter Gerlach.
.

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





Rotasi tubuh pada frekuensi 720 derajat.
720 .

- . - . - .





360 . , 4 \ pi - . : -1 \ kali -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