หลักการยกเว้น Pauli คืออะไร?

ด้วยการใช้งานในวิชาเคมีและกลศาสตร์ควอนตัมหลักการยกเว้น Pauli จะเกี่ยวข้องกับการจัดวางอิเล็กตรอนในอะตอมหลักการระบุว่าอิเล็กตรอนทุกตัวในอะตอมจะต้องมีจำนวนควอนตัมที่ไม่ซ้ำกันตัวเลขควอนตัมบ่งบอกถึง subshell และขนาดตำแหน่งและระดับพลังงานของ orbitals ที่สามารถพบอิเล็กตรอนได้เช่นเดียวกับการหมุนของอิเล็กตรอนแต่ละตัว

ในอะตอมอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสพื้นที่ที่อิเล็กตรอนเฉพาะครอบครองพื้นที่เรียกว่าวงโคจรและวงโคจรถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกันใน subshellsจำนวนอิเล็กตรอนในวงโคจรที่กำหนดหรือ subshell ถูกกำหนดโดยศีลของหลักการยกเว้น Pauli ซึ่งบอกว่าไม่มีอิเล็กตรอนสองตัวที่สามารถมีจำนวนควอนตัมที่เหมือนกันมีตัวเลขควอนตัมสี่ตัวสำหรับอิเล็กตรอนซึ่งระบุตำแหน่งทั่วไปของอิเล็กตรอนในอะตอมที่กำหนดตัวเลขควอนตัมเรียกว่าเงินต้น, azimuthal, แม่เหล็กและสปิน

จำนวนหลักควอนตัมหลักการระบุระดับพลังงานและขนาดของวงโคจรที่กำหนดพลังงานเพิ่มขึ้นเมื่อวงโคจรอิเล็กตรอนเคลื่อนย้ายพ่อออกไปจากนิวเคลียสจำนวนควอนตัมนี้ถูกระบุด้วยจำนวนเต็มเมื่อนักวิทยาศาสตร์สังเกตตำแหน่งของอิเล็กตรอนในอะตอมจำนวนควอนตัมหลักคือสิ่งแรกที่เขียน

ตัวเลขควอนตัม azimuthal และแม่เหล็กให้ข้อมูลเกี่ยวกับ subshell ของวงโคจรการระบุ subshell ที่แท้จริง azimuthal กำหนดข้อมูลเกี่ยวกับ subshell นั้นแม่เหล็กกำหนดจำนวน orbitals ที่อยู่ใน subshell ที่กำหนดและบ่งชี้ว่าอิเล็กตรอนเหล่านั้นอยู่ในวงโคจรแม้ว่าตัวเลข azimuthal สามารถระบุได้ด้วยตัวเลข แต่สัญกรณ์ทางวิทยาศาสตร์สำหรับมันถูกเขียนเป็นตัวอักษร: s, p, d หรือ fจำนวนควอนตัมแม่เหล็กถูกระบุด้วยตัวเลขตัวยกในสัญกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ แต่มีการระบุว่าเป็นศูนย์หรือจำนวนบวกหรือลบเป็นอย่างอื่น

การหมุนของอิเล็กตรอนอาจเป็นตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกาหลักการยกเว้น Pauli กำหนดว่าแต่ละอิเล็กตรอนในวงโคจรจะต้องหมุนไปในทิศทางที่แตกต่างกันเนื่องจากมีเพียงสองตัวเลือกเพียงสองอิเล็กตรอนสามารถครอบครองวงโคจรเดียวกันและยังคงไม่ซ้ำกันสปินถูกแสดงด้วยค่าบวกหรือลบ

1 ^/ 2 _{หรือโดยลูกศรชี้ขึ้นหรือลง}

หลักการยกเว้น Pauli ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการอธิบายความผูกพันระหว่างอะตอมรวมถึงกฎทางวิทยาศาสตร์และปรากฏการณ์มันมีแอปพลิเคชันในกฎของ Hunds และทฤษฎีวงดนตรีนอกจากนี้ยังช่วยกำหนดว่าดาวจะพังทลายลงเมื่อใดและอย่างไร