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Fisica del principio di esclusione di Pauli

Fisica del principio di esclusione di Pauli
Fisica del principio di esclusione di Pauli

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Anonim

Principio di esclusione di Pauli, affermazione che nessun elettrone in un atomo può trovarsi contemporaneamente nello stesso stato o configurazione, proposto (1925) dal fisico austriaco Wolfgang Pauli per spiegare i modelli osservati di emissione di luce dagli atomi. Il principio di esclusione è stato successivamente generalizzato per includere un'intera classe di particelle di cui l'elettrone è solo un membro.

Le particelle subatomiche rientrano in due classi, in base al loro comportamento statistico. Le particelle a cui si applica il principio di esclusione di Pauli sono chiamate fermioni; quelli che non obbediscono a questo principio sono chiamati bosoni. Quando in un sistema chiuso, come un atomo per elettroni o un nucleo per protoni e neutroni, i fermioni sono distribuiti in modo tale che un dato stato sia occupato da uno solo alla volta.

Le particelle che obbediscono al principio di esclusione hanno un valore caratteristico di spin, o momento angolare intrinseco; il loro giro è sempre uno strano numero intero multiplo della metà. Nella visione moderna degli atomi, lo spazio che circonda il nucleo denso può essere pensato come costituito da orbitali o regioni, ciascuno dei quali comprende solo due stati distinti. Il principio di esclusione di Pauli indica che, se uno di questi stati è occupato da un elettrone di spin metà, l'altro può essere occupato solo da un elettrone di spin opposto, oppure metà di spin negativo. Viene riempito un orbitale occupato da una coppia di elettroni di spin opposto: non possono entrare più elettroni fino a quando uno dei due non libera l'orbitale. Una versione alternativa del principio di esclusione applicata agli elettroni atomici afferma che nessun due elettroni può avere gli stessi valori di tutti e quattro i numeri quantici.