اصل طرد پاولی

اصل طرد پاولی بیان می کند که امکان ندارد در یک سیستم کوانتومی 2 فرمیون از بابت تمامی خواص کاملاً یکسان باشند یا به عبارتی امکان ندارد دو فرمیون در تمام اعداد کوانتومی باهم برابر باشند. هنگامی که فرمیون ها در یک اوربیتال یا تراز انرژی بخصوص قرار داشته باشند، در تمام اعداد کوانتومی مشخص کننده ی آن تراز یکسان هستند، بنابراین برای رعایت اصل طرد پاولی مجبورند در  متفاوت باشند. براین اساس ماکزیمم فرمیون هایی که در یک اوربیتال یا تراز بخصوص می توانند قرار بگیرند، به تعداد حالات  آن فرمیون هاست.

پس بنابر اصل طرد پاولی دو الکترون در یک اتم نمی توانند در چهار عدد کوانتومی یکسان باشند و بایستی حداقل در یک عدد کوانتومی باهم متفاوت باشند. از آنجائیکه  الکترون دو مقدار متفاوت می تواند داشته باشد، معادلاً هر اوربیتال اتم حداکثر می تواند 2 الکترون با  های متفاوت در خود جای دهد. در صورتیکه یک اوربیتال را با یک پاره خط و الکترونهای قرارگرفته درون آن را با فلش نمایش  دهیم، که جهت فلش جهت اسپین الکترون است و فلش رو به بالا بیانگر  و فلش رو به پایین بیانگر  می باشد، حالتهای زیر از نظر اصل طرد پاولی تنها حالتهای مجازند:

 

 

در حالیکه حالتهای دیگر مثل حالتهای زیر مجاز نیستند و رد می شوند:

 

دو الکترونی که در یک اوربیتال با اسپین های ناهمسو قرار گرفته اند، الکترونهای جفت شده درنظر گرفته می شوند، در حالیکه الکترون تنها در یک اوربیتال الکترون جفت نشده محسوب می شود.

از آنجاییکه هر لایه اصلی  اوربیتال دارد، با توجه به بحث بالا ظرفیت هر لایه اصلی برابر   خواهد بود.

 

 

 

 

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

**************************************************

سایت: www.youngchemist.com

مولف: محمد شاهی

نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com

**************************************************

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||