Loading AI tools
Reguła Pauliego (zwana też zakazem, zasadą lub prawem Pauliego) – pojęcie z dziedziny fizyki i chemii, twierdzące, iż prawdopodobieństwo znalezienia pary cząstek o jednakowych liczbach kwantowych w układzie fermionów jest równe zeru[1][2]. Zaproponowane zostało przez Wolfganga Pauliego w 1925 roku, w celu wyjaśnienia zachowania się fermionów (cząstek o spinie połówkowym), stanowiąc szczególny przypadek ogólniejszego twierdzenia o związku spinu ze statystyką.
Ten artykuł od 2014-03 zawiera treści, przy których brakuje odnośników do źródeł.
Reguła ta ma wielkie znaczenie w chemii i fizyce atomowej. Szereg fundamentalnych własności materii jest jej wynikiem, gdyż materia jest zbudowana właśnie z fermionów, z których najczęściej spotykane to protony, elektrony i neutrony.
W sformułowaniu szczególnym – jeżeli wśród stanów jednocząstkowych wystąpią choćby dwa jednakowe stany, np. to wyznacznik Slatera znika tożsamościowo.
Zakaz Pauliego w sformułowaniu szczególnym stosuje się ściśle do układu jednakowych fermionów, które nie oddziałują ze sobą. Dla układu jednakowych fermionów, które z sobą oddziałują, ma znaczenie przybliżone. Odgrywa on też ważną rolę przy opisie własności jąder atomowych i atomów, stanowiąc punkt wyjścia dla zasady rozbudowy powłok elektronowych oraz wyjaśnienia okresowości konfiguracji elektronowych atomów.
Ze sformułowania szczególnego wynikają następujące implikacje:
- tworzenie się struktury orbitalowej poziomów elektronów wszystkich atomów, z której z kolei wynikają wszystkie właściwości chemiczne pierwiastków chemicznych – gdyby reguła Pauliego nie obowiązywała dla elektronów, to wszystkie przebywałyby na orbitalu 1s każdego atomu, gdyż elektrony położone na tym orbitalu mają zawsze niższą energię w porównaniu z elektronami zajmującymi wszystkie inne orbitale; w takiej sytuacji wszystkie pierwiastki zachowywałyby się jak gazy doskonałe i nie byłoby żadnych przemian chemicznych; każdy orbital może jednak zostać obsadzony przez co najwyżej dwa elektrony różniące się spinem, co stanowi podstawowe prawo mające swe odbicie w układzie okresowym pierwiastków;
- nieprzenikalność cząsteczek przez siebie nawzajem – na skutek działania reguły Pauliego dwa fermiony nie mogą jednocześnie przebywać w tym samym układzie kwantowym, jeżeli znajdują się w tym samym stanie kwantowym; w wielu przypadkach uniemożliwia to występowanie pewnych konfiguracji przestrzennych orbitali blisko położonych atomów czy cząsteczek; w związku z tym atomy nie mogą przenikać się nawzajem w dowolny sposób, a w momencie zderzenia dwóch atomów dochodzi albo do ich połączenia w związek chemiczny, albo sprężystego odbicia.
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
