اصل طرد پاولی: تفاوت میان نسخه‌ها

۱۷۵ بایت اضافه‌شده ،  ۸ سال پیش
جز
ربات:افزودن الگو ناوباکس {{اعداد کوانتومی}}
بدون خلاصۀ ویرایش
جز (ربات:افزودن الگو ناوباکس {{اعداد کوانتومی}})
{{مکانیک کوانتم}}
'''قاعده پائولی''' و یا '''قاعده غیر امکان''' و یا '''اصل طرد پائولی''' اصلی در [[مکانیک کوانتومی]] است که [[ولفگانگ پائولی]] فیزیک‌دان [[اتریشی|اتریشیی]]ی/[[سوئیس|سوئیسی]]ی در سال [[۱۹۲۵ (میلادی)|۱۹۲۵]] بیان کرد. این قاعدهٔ بسیار مهم می‌گوید که در یک سیستم کوانتومی، دو یا چند [[فرمیون]] همسان (مثلاً دو [[الکترون]]) نمی‌توانند همزمان [[حالت کوانتومی]] یکسانی داشته باشند. برای الکترون‌های یک اتم، این اصل می‌گوید که چهار [[عدد کوانتومی]] هیچ دو الکترونی یکی نیست، یعنی مثلاً اگر ''n''، ''l'' و ''m<sub>l</sub>'' دو الکترون یکی باشد، ''m<sub>s</sub>'' به ناچار برای آن دو متفاوت خواهد بود (یعنی دو الکترون [[اسپین|اسپینهای]]های مخالف خواهند داشت).
 
این اصل در شکل دقیق‌تر خود می‌گوید که [[تابع موج]] کلی برای دو [[فرمیون]] حتماً باید [[پادمتقارن]] باشد.
 
== آشنایی ==
اصل طرد پائولی یکی از مهم‌ترین اصل‌های [[فیزیک]] است، زیرا هر سه نوع ذره‌ای که مادهٔ معمولی از آن ساخته شده است --[[الکترون|الکترونها]]ها،، [[پروتون|پروتونها]]ها و [[نوترون|نوترونها]]ها-- از این اصل پیروی می‌کنند. به همین دلیل، همه ذرات مادی فضا اشغال می‌کنند. اصل طرد پاؤلی توضیح‌دهندهٔ بسیاری از ویژگی‌های ماده است؛ از پایداری مواد در مقیاس بزرگ گرفته تا وجود [[جدول تناوبی]] [[عنصر|عناصر]].
 
همهٔ [[فرمیون|فرمیونها]]ها [[اسپین]] نیمه‌صحیح دارند، یعنی [[تکانه زاویه‌ای]] ذاتی‌ای دارند که مقدارش برابر با <math>\hbar = h/2\pi</math> ([[ثابت پلانک]] تقسیم بر ۲π) ضرب در یک عدد نیمه‌صحیح (۱/۲, ۳/۲, ۵/۲,...) است. بر اساس شکل کلی اصل طرد پائولی، [[تابع موج]] فرمیون‌ها [[پادمتقارن]] است. در مقابل، ذراتی که [[اسپین]] صحیح دارند [[بوزون]] نامیده می‌شوند و تابع موج [[متقارن]] دارند. اصل طرد پاؤلی برای بوزون‌ها برقرار نیست و در نتیجه چندین بوزون می‌توانند حالت کوانتومی یکسانی داشته باشند (مثلاً [[چگالش بوز-اینشتین]] را ببینید). [[فوتون|فوتونها]]ها،، [[بوزون‌های W و Z]]، و [[جفت کوپر|جفت‌های کوپر]] نمونه‌ای از [[بوزون|بوزونها]]ها هستند.
 
== پیامدها ==
 
=== مادهٔ چگال و اصل طرد پائولی ===
در [[رسانا|رساناها]]ها و [[نیم‌رسانا|نیم‌رساناها]]ها،، [[الکترون آزاد|الکترون‌های آزاد]] همهٔ فضای بلور را دربرمی‌گیرند. از همین رو به خاطر اصل طرد پائولی، سطوح انرژی الکترون‌ها به شکل ساختار نواری (نوارهای مجاز و غیرمجاز) درمی‌آید.
 
=== اخترفیزیک و اصل طرد پائولی ===
* Sakurai, J. J. (۱۹۶۷). ''Advanced Quantum Mechanics''. Addison Wesley. ISBN 0-201-06710-2.
{{پایان چپ‌چین}}
{{اعداد کوانتومی}}
 
{{فیزیک-خرد}}
 
۵۷۷٬۴۵۰

ویرایش