Принцип исключения принцип Паули

Принцип исключения (принцип Паули) и спин электрона [c.152]

I физика Энрико Ферми. Согласно принципу исключения (принципу Паули), [c.704]

Все барионы (исключение составляют протон и нейтрон) были открыты в период 1950—1960 гг. при изучении космических лучей и ускоренных частиц. Их массы лежат в пределах 1115—1318 МэБ. Все барионы имеют спин 1/2 и являются фермионами для них справедлив принцип исключения (принцип Паули). [c.717]

Все барионы (исключение составляют протон и нейтрон) были открыты в период 1950—1960 гг. при изучении космических лучей и ускоренных частиц. Их массы лежат в пределах 1115—1318 МэВ. Все барионы являются фермионами для них справедлив принцип запрета (принцип Паули). Наблюдались также более тяжелые барионы со спинами /г, V2,.... Они представляют собой возбужденные состояния (вращательные состояния) основных барионов. [c.599]

Ряд важных дополнений к теории атомного строения был сделан в 1924— 1925 гг. Сюда относятся открытие вращения электрона, установление принципа исключения, сформулированного Паули, открытие волнового характера электрона и разработка новой теории квантовой механики. [c.152]

Под термином конфигурация атома подразумевается распределение электронов по разным орбиталям. Принцип построения электронных конфигураций многоэлектронных атомов состоит в добавлении протонов и электронов к атому водорода. В простейшем виде этот принцип утверждает, что электроны в многоэлектронном атоме следует размещать в системе орбиталей, формально тех же, что и орбитали водорода, заполняя их в порядке уменьшения стабильности с учетом принципа исключения (запрета Паули). Порядок энергии орбиталей в многоэлектронном атоме отчасти тот же, что и у орбиталей водорода, но в действительности все же наблюдаются отличия, которые будут рассмотрены ниже. Допуская, что многоэлектронный атом имеет набор орбиталей, соответствующих водородным орбиталям, на самом деле предполагают, что отдельный электрон не взаимодействует с другими электронами, а ведет себя так, как если бы существовал лишь только он один, о предположение вполне удовлетворительно, за исключением того что каждый электрон будет стремиться несколько изменить то действие, которое электростатическое поле ядра оказывает на все другие электроны. Дальнейшее обсуждение этого вопроса приведено в разд. 1.10. [c.34]

Таким образом, конфигурацию лития в основном состоянии можно определить как 1 25. При этом приходится сделать вывод, что на 15-орбитали может разместиться только два электрона. Здесь мы сталкиваемся с примером действия, вероятно, наиболее важного принципа в теоретической химии. Он был впервые строго сформулирован швейцарским физиком Паули в 1925 г. и сейчас называется принципом исключения Паули. Паули установил, что для совпадения наблюдаемых в эксперименте линий спектра с предсказанием теории необходимо постулировать, что в любой системе, в атоме или в молекуле, никакие два электрона не могут иметь одинаковый набор из четырех квантовых чисел. [c.50]

При разработке квантовой характеристики электронов в атомах различных элементов большую роль сыграло применение одного общего положения квантовой механики, называемого принципом исключения (правилом запрета ) или принципом Паули. Для характеристики электронов, находящихся в атомах, это положение может быть сформулировано таким образом [c.38]

По существу, принцип Паули утверждает, что в каждом энергетическом состоянии атома может находиться только один электрон. Если состояние, отвечающее тому или иному набору значений всех четырех квантовых чисел, не вырождено, то каждая определенная комбинация этих чисел определит новое энергетическое состояние и в каждом из этих состояний может находиться только один электрон. Так, ключ к электронному строению атомов, а отсюда и к свойствам элементов был найден в четырех квантовых числах и их ограничении принципом исключения Паули. [c.96]

Фундаментальную роль в поведении многоэлектронных систем играет принцип Паули (принцип исключения или запрета), согласно которому на одной спин-орбитали не может находиться более одного электрона, т. е. в атоме не может существовать двух электронов с одинаковым набором четырех квантовых чисел. Принцип Паули относится к основным законам природы и выражает одно из важнейших свойств не только электронов, но и всех других микрочастиц, которые имеют полуцелые значения спинового числа (в том числе протонов, нейтронов и многих ядер). [c.39]

Фундаментальную роль в поведении многоэлектронных систем играет принцип Паули (принцип исключения или запрета), согласно которому на одной спин-орбитали не может находиться более одного электрона, т. е. в атоме не может существовать двух электронов с одинаковым набором четырех квантовых чисел. Принцип Паули относится к основным законам природы и выражает одно из важнейших свойств не только электронов, но и всех других [c.44]

Приведенное положение вошло в науку под названием принципа Паули, а также запрета Паули, или принципа исключения. [c.36]

Распределение электронов по различным разрешенным уровням энергии подчиняется принципу, известному как принцип исключения (правило запрета ) или принцип Паули. Принцип Паули позволяет удовлетворительно объяснить спектральные данные и химические свойства элементов, связанные с электронной конфигурацией. [c.28]

Согласно принципу исключения, выдвинутому швейцарским физиком Паули (1925 г.) [c.45]

Паули сформулировал принцип в общем виде, исходя из теоретических соображений. Для наших целей достаточно знать принцип исключения в следующем виде [c.487]

Поведение электронов в атоме подчиняется принципу исключения Паули, который налагает ограничение, состоящее в том, что два электрона не могут иметь один и тот же набор квантовых чисел. Так, каждый электрон обладает определенным набором квантовых чисел (л, I, /, пг), который его описывает. В табл. 3.5 перечислены оболочки и подоболочки с указанием максимально возможного количества электронов на них и соответствующее обозначение рентгеновского излучения. [c.71]

Принцип исключения Паули применим ко всем частицам с полуцелым спином, но не применим к частицам с целым спином. Таким образом, принципу Паули, кроме электронов, подчиняются протоны и нейтроны к дейтеронам, альфа-частицам и фотонам, которые имеют целый спин и симметричные волновые функции, этот принцип не применим. [c.395]

Точный расчет волновых функций многоэлектронных атомов становится затруднительным вследствие большого числа электрон-электрон-ных отталкиваний, которыми мы до сих пор для простоты пренебрегали. В 1927 г. Хартри для разрешения этой проблемы при расчете волновых функций атомов предложил метод, который теперь известен как метод самосогласованного поля (ССП) и который позднее был видоизменен Фоком с учетом принципа Паули. В этом методе предполагается, что каждый электрон движется в сферически-симметричном потенциальном поле, создаваемом ядром и усредненными полями всех других электронов, за исключением рассматриваемого. Расчет начинают с приближенных волновых функций для всех электронов, кроме одного. Определяют средний потенциал, который обусловлен другими электронами, а затем решают уравнение Шредингера для этого одного электрона, используя средний потенциал, обусловленный другими электронами и ядром. С полученной волновой функцией проводят более точный расчет среднего поля и затем из уравнения Шредингера определяют приближенную волновую функцию для второго электрона. Этот процесс продолжают до тех пор, пока набор вычисленных волновых функций будет незначительно отличаться от предыдущего набора. Тогда говорят, что данный набор волновых функций самосогласован. Для расчета волновых функций многоэлектронного атома требуются трудоемкие вычисления. Обсчет какого-либо конкретного атома методом самосогласованного поля дает ряд атомных орбиталей, каждая из которых характеризуется четырьмя квантовыми числами и характеристической энергией. В противоположность атому водорода в этом случае орбитальные энергии зависят как от главного квантового числа п, так и от орбитального квантового числа I. [c.396]

Наиболее важным из этих правил является принцип Паули (принцип исключения или запрета) данную электронную орбиталь могут занимать только два электрона и только при условии, что они обладают противоположными спинами. Такие электроны с противоположно направленными спинами называются спаренными. Электроны с одинаково направленными спинами стремятся удалиться друг от друга на максимально возможное расстояние. [c.14]

На волновую функцию системы электронов принцип Паули (принцип исключения или запрета) налагает требование ее антисимметричности при перестановке двух электронов волновая функция, сохраняясь по абсолютной величине, меняет знак. [c.236]

Момент, рассчитанный на основании приведенных в табл. 4 для модели (а) значений плотности и-электронных зарядов дг, равен 6,90. Однако следует помнить об одном из присущих этой модели допущений, а именно о том, что между электронами не предполагается никакого взаимодействия, за исключением того, которое выражается принципом Паули. Поэтому рассчитанная таким образом полярность азулена должна быть сильно завышенной величиной действительно, в уточненной модели (б) (табл. 4) [91, 92], в которой учитываются уменьшение резонансного интеграла для длинной центральной связи и взаимодействие тг-электронов, дипольный момент значительно ниже и [c.211]

ЭЛЕКТРОННЫЕ СТРУКТУРЫ АТОМОВ Принцип исключения Паули [c.41]

В 1925 г. немецкий физик Паули предположил, что в атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа одинаковы. Он обосновал это обобщение (известное под названием принципа исключения Паули) как теоретическими соображениями, так и эксперимен- [c.41]

ЦИЮ своего спина без нарушения принципа Паули, за исключением случая, когда второй электрон, находящийся на той же орбите, также одновременно изменяет ориентацию своего спина. Но при этом, конечно, не будет происходить результирующего поглощения энергии. Измерения ЭПР проводятся поэтому для соединений переходных металлов и свободных радикалов. [c.361]

Объясните электронную структуру нормального атома водорода, атома гели 1 и атома лития, пользуясь представлениями об орбитах Бора, спине электрона и принципом исключения Паули. [c.158]

Хорошо известный принцип исключения Паули гласит, что данную орбиталь могут занимать не более двух электронов, и то лишь при условии, что они отличаются направлением электронного спина (который может иметь [c.123]

Закономерности построения электронной оболочки атома и построения Периодической системы Д. И. Менделеева. Современная теория построения Периодической системы Д. И. Менделеева основана на постулатах Бора и принципе исключения Стонера—Паули, а также на использовании некоторых полуэмпирических соотношений, в частности правила Клечковского. По крайней мере для атомов с известной электронной структурой методы квантовой механики позволяют с большой точностью найти количественные закономерности распределения электронов в атоме. Однако пробле.ма определения равновесной электронной формулы атома—размещения электронов по орбиталям — требует дальнейшего уточнения. [c.8]

Полное поле на ядре в экспфименте ЯМР представляет собой сумму Herr Н Но магнита. Сдвиг, обусловленный парамагнетизмом, который мы пытались установить, вызван H ff. Он носит название скалярного сдвига и определяется из выражения для Негг [уравнение (12.12)] в эрстедах (Э). Если число электронов превышает единицу, для расчета сдвига (в предположении 3e = 3av) в конечное выражение необходимо ввести нормировочный член /,S, обусловленный принципом исключения Паули. [c.169]

Сформулировать ауфбау-принцип (стр. 486) п принцип исключения Паули (стр. 486) и использовать их для объяснения структуры многоэлсктронных атомов. [c.473]

Следующим атомом, который мы построим, будет атом лития (2=3). Первые два электрона занимают 15-орбпталь, еще более притянутую к ядру его зарядом Зе, Однако третий электрон не. может присоединиться к первым двум, поскольку существует еще один важный принцип квантовой теории, который запрещает занимать какую-либо орбиталь более чем двум электронам. Этот принцип называется принципом исключения Паули. [c.486]

Если использовать модель электрон на окружности для описания л-электронов в циклических сопряженных системах, то нужно заселить энергетические уровни электронами в соответствии с принципом заполнения, т. е. соблюдая принцип исключения Паули и правило Хунда. В соответствии с этим для (4п + 2)-л-систем возникает замкнутая оболочка (рис. IV. 12, а) и занятые собственные состояния, или орбитали, дают диамагнитный вклад в магнитную восприимчивость. В противоположность этому в 4п-л -электронных системах высшие занятые орбитали содержат каждая лишь по одному электрону, спины которых не спарены (рис. IV. 12, б), и эти соединения должны быть парамагнитными. В действительности ни циклооктатетраен, ни другие [4/г] аннулены не проявляют молекулярного парамагнетизма. Как гласит теорема, сформулированная Яном и Теллером, вырождение высшей занятой орбитали может быть снято за счет небольшого искажения симметрии молекулы, возможно за счет альтернирования длин связей. Это дает возможность обоим электронам занять один более низко лежащий энергетический уровень. На возникающей Энергетической диаграмме (рис. IV. 12, в) в соответствии с этим высшая занятая и нижняя свободная орбитали разделены лишь небольшой энергетической щелью. Это различие в энергиях значительно меньше, чем в случае (4п + 2)-л-систем. Взаимодействие с магнитным полем Во вызывает смешивание этих электронных состояний, что в соответствии с нашим ана" лизом, начатым в разд. 1 гл. II, приводит к парамагнитному вкладу в константу экранирования о. Он по величине больше. [c.98]

Связь между двумя атомами водорода представляет собой исключение в том смысле, что основным источником энергии отталкивания служат силы электростатического отталкивания протонов. В случае ковалентной связи, не включающей атом водорода, каждое ядро экранировано внутренними электронами. Отталкивание возникает, когда это экранирование становится взаимопроницаемым. Если в образовании связи участвует третий электрон, т. е. образовался ион Н , то он должен быть добавлен к разрыхляющей орбитали, как этого требует принцип исключения Паули. Разрыхляющая орбиталь имеет гораздо большую энергию, что увеличивает энергию иона и приводит к нестабильности процесса Щ+е. [c.434]

Это И имеет место для щелочных металлов. Напротив, как видно из рис. 2, в ионных твердых телах все энергетические состояния первой зоны заняты поэтому она называется заполненной зоной. Заполненная зона отделена потенциальнылг барьером в несколько электроновольт от следующей зоны, которая совершенно не занята. В заполненной зоне в каждом состоянии имеется максимально возможное число электронов, которое, согласно принципу исключения Паули, равно двум. Электронная проводимость здесь поэтому невозможна, и вещества, ха- [c.82]

За исключением двухэлектронных систем, в которых 11з1 и 11)2 идентичны, волновая функция типа (50) должна быть антисимметризована в соответствии с требованиями принципа Паули в общем виде, но в настоящий момент мы от этого усложнения откажемся. Мы обсудим принцип Паули лишь после того, как будут продемонстрированы неудачи, обусловленные нарушением этого принципа. Независимо от того, антисимметризована или нет волновая функция типа (50), неизбежно делаются обычно несовершенные предположения относительно электронного взаимодействия, и поэтому точное решение соответствующего уравнения Шредингера невозможно. Даже если был применен вариационный принцип для нахождения лучших возможных форм орбиталей, [c.27]

Тогда же, в 1925г., Вольфганг Паули (1900—1958) предложил простой, но чрезвычайно важный принцип, получивший название принципа исключения, или принципа Паули. Согласно этому принципу, в атоме не может быть двух электронов с абсолютно одинаковым набором квантовых чисел, т. е. не может быть двух электронов в одинаковом состоянии. Так, в атоме гелия два электрона могут занимать наиболее устойчивую орбиту с п = 1, но, согласно принципу исключения, это может иметь место только в том случае, если спин одного электрона противоположен спину другого. Литий, элемент с атомным номером три, не может иметь трех электронов на орбите с ге = 1, поскольку третий электрон должен был бы ид1еть спин, параллельный спину первого электрона или спину второго электрона, а это не допускается принципом исключения. Атом лития, следовательно, в нормальном состоянии должен иметь 2 электрона на орбите с ге = 1, т. е. на более устойчивой орбите, и один электрон на менее устойчивой орбите с п = 2. [c.153]

В -оболочке имеется четыре орбиты, каждая из которых может быть свободной или занятой одним или двумя электронами. Два электрона на любой орбите образуют электронную пару (принцип исключения Паули требует, чтобы их спивш были противоположно направленными, т. е. были антипараллельны). Таким образом, углерод показан с четырьмя неспаренными электронами в -оболочке в этом случае один электрон приходится на каждую из четырех орбит. В то же время неон с восемью -электронами может иметь их на четырех -орбитах в виде четырех электронных пар. Законченная внешняя оболочка инертного газа из четырех электронных пар называется октетом электронов. [c.179]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология