Milestones ຂອງການຄົ້ນພົບວິທະຍາສາດ - ຫຼັກ Pauli

ຜົນສໍາເລັດທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງ physicists ທີ່ຜ່ານມາເຮັດວຽກໃນພາກສະຫນາມຂອງ ໂຄງປະກອບການຂອງບັນຫາ ທີ່ ລະດັບຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ-nuclear views, ອີງໃສ່ຕົ້ນສະຕະວັດທີ່ຜ່ານມາໄດ້. ຫນຶ່ງໃນນະວັດກໍາເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນການສຶກສາຂອງ microworld ໄດ້ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກໃນປະຫວັດສາດຂອງວິທະຍາສາດເອີ້ນວ່າ "ຫຼັກການ Pauli." ໂດຍໃຊ້ເວລາທີ່ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າທໍາມະຊາດ quantum ຂອງປະກົດການທີ່ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນປະລໍາມະນູໄດ້, ລະຄອນການປ່ຽນແປງແນວຄວາມຄິດຫຼາຍກ່ຽວກັບຄວາມເປັນຈິງຂອງ microcosm ໄດ້. ແລະມັນແມ່ນສິ່ງທີ່ - quantum ແນວໃດ? ປະເພດຂອງປະລິມານຂະຫນາດຫນ່ວຍທາງດ້ານຮ່າງກາຍໃນຮູບແບບຂອງຕົນ "ສ່ວນ" ຕ່ໍາສຸດນີ້ຕ່ໍາກວ່າທີ່ບໍ່ສາມາດຈະ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ລັດສະຫມີຂອງວົງໂຄຈອນເອເລັກໂຕຣນິກຄັ້ງທໍາອິດທີ່ບໍ່ສາມາດຈະຫນ້ອຍກ່ວາ 529 · 10-11 m ໄລຍະທາງຫນ້ອຍກ່ວາມູນຄ່ານີ້ແມ່ນບໍ່ຖືກຕ້ອງທີ່ຈະເວົ້າວ່າ -. ພວກເຂົາເຈົ້າຈະບໍ່ມີ.

Quantum ມີແນວຄວາມຄິດທາງດ້ານຮ່າງກາຍຄຸ້ນເຄີຍ, ຊຶ່ງແມ່ນມະຫາຊົນ, ຜົນບັງຄັບໃຊ້, ພະລັງງານ, ຂະຫຍາຍຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງລັກສະນະຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະອະນຸພາກອື່ນໆທີ່ເຮັດໃຫ້ເຖິງປະລໍາມະນູໄດ້. ແລະ, ແນ່ນອນ, ເລື່ອງທີ່ຈະເວົ້າລົມກ່ຽວກັບການ 'ສໍາເລັດຮູບຂອງວິທະຍາ ", ໄດ້ຮັບການສ້າງເຄື່ອງມືເພື່ອອະທິບາຍໃຫ້ເຂົາເຈົ້າ. ເນື່ອງຈາກວ່າຫຼັງຈາກນັ້ນ, ສະຖານະຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ເປັນລັກສະນະສີ່ຈໍານວນ, ເອີ້ນວ່າ quantum. ການປະສົມຕ່າງໆຂອງຈໍານວນດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກກໍານົດພຽງແຕ່ຮູບລັກສະນະຢ່າງເຕັມທີ່ແລະເປັນເອກະລັກຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໃດຫນຶ່ງ. ເມື່ອໃດທີ່ມັນໄດ້ກາຍເປັນໄປໄດ້ເພື່ອອະທິບາຍຂອງພະລັງງານ, ພື້ນທີ່ແລະລັດພາຍໃນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້, ໃນກອງປະຊຸມໄດ້ຮັບຄໍາຖາມດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ - ແລະວິທີການເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ແຕ່ລະປະລໍາມະນູສາມາດມີຈໍານວນຫຼາຍ, ທີ່ຕັ້ງຢູ່ປະມານແກນແນວໃດ? ວິທີການທີ່ພວກເຂົາເຈົ້າ "ບັນຈຸ"? ການສຶກສາຂອງບັນຫານີ້ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການສ້າງກົດຫມາຍໃນປະຈຸບັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າເປັນຫຼັກການການຍົກເວັ້ນ Pauli ໄດ້. ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວຂອງຕົນເປັນແນວໃດ?

A ການສຶກສາຕົນເອງພຽງເລັກນ້ອຍ

1. ປະລໍາມະນູໃນຮູບແບບ simplest ຂອງຕົນມີອົງປະກອບຕົ້ນຕໍຂອງ - ຫຼັກແລະເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນ disposed ຕາມລໍາດັບຢູ່ໃຈກາງແລະໃນຕາປະມານແກນໄດ້. The ລັດຂອງວົງໂຄຈອນຂອງ (ສະແດງ n) ໃຊ້ເວລາກ່ຽວກັບຄຸນຄ່າຂອງຈໍານວນເຕັມໂດຍເລີ່ມຕົ້ນຫນຶ່ງ quantum - ຕ່ໍາສຸດທີ່ເປັນໄປໄດ້ "ສ່ວນ" ໄລຍະຫ່າງ. ສໍາລັບກໍລະນີໃນເວລາທີ່ n = 1, ພວກເຮົາມີຕ່ໍາສຸດຕາ "ຕ່ໍາ", ທີ່ອິເລັກຕອນຫມຸນກັບພະລັງງານຕ່ໍາສຸດໄດ້. ລະດັບພະລັງງານຂອງ ເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍຈໍານວນ quantum n, ເຊິ່ງຖືກເອີ້ນວ່າຍັງຜູ້ອໍານວຍການ. ໃຫ້ສັງເກດວ່າສໍາລັບການລັດສະຫມີໃຫ້ຕະປູໂປໂລຍສາມາດຄໍານວນຈໍານວນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ໃນວົງໂຄຈອນໂດຍສູດການຄໍານວນ N = 2 (n • n). ນີ້ຈໍານວນຄໍານວນຢ່າງງ່າຍດາຍກໍານົດຂອບເຂດຂອງອິເລັກຕອນໃນວົງໂຄຈອນທີ່ມີຈໍານວນໃດ n: ຄັ້ງທໍາອິດ - ສອງ, ໃນຄັ້ງທີສອງ - ແປດໃນຄັ້ງທີສາມ - ສິບແປດ, ແລະອື່ນໆ ການສະຫລຸບນີ້ການຕື່ມໄຍໃນປະລິມານຂອງເອເລັກໂຕຣນິກບໍ່ເກີນ N, ເປັນ - ເປັນຈຸດສໍາຄັນທີ່ປະກອບດ້ວຍຫຼັກການການຍົກເວັ້ນ Pauli.

2. ພະລັງງານໄຟຟ້າແລະສາມາດມີ sublayers ແຕ່ລະລະດັບທີ່ສໍາຄັນ. ເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກສະແດງດ້ວຍ l, ເອີ້ນວ່າດ້ານ (ຫລືຕາ) ຈໍານວນ quantum ແລະສາມາດມີມູນຄ່າຈາກ l 0 to 4. ຄ່າຂອງ l ການຕັດສິນກໍານົດຮູບຮ່າງທາງກວ້າງຂອງພື້ນຂອງການຟັງອິເລັກຕອນ: spherical, dumbbell, ແລະອື່ນໆ

3. ການເຄື່ອນໄຫວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້, ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ການໄຫຼປະຈຸບັນເຮັດໃຫ້ການສ້າງຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກວົງ. ແຕ່ໃນກໍລະນີດັ່ງກ່າວນີ້, ເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ໂຄຈອນແມ່ນ ໃນປັດຈຸບັນສະນະແມ່ເຫຼັກ, ເຊິ່ງແມ່ນສະໂດຍອື່ນ, ໃນຄັ້ງທໍາອິດ, ໄດ້ quantum ຈໍານວນ ml. ມັນຖືກເອີ້ນວ່າສະນະແມ່ເຫຼັກ ຈໍານວນ quantum ແລະການຄາດຄະເນຂອງ momentum ຕາຂອງເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ໃນທິດທາງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄດ້. ຄ່າທີ່ສາມາດໃຊ້ເວລາຈໍານວນຂອງມິນລິລິດ, ນອນຢູ່ໃນລະດັບຂອງຈາກ -l to + l, ມີມູນຄ່າສູນ, ແລະທັງຫມົດຂອງເຂົາເຈົ້າສາມາດຈະ (2l + 1).

4. ສຸດທ້າຍ, ໃນລັກສະນະສຸດທ້າຍຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ quantum - ຫມຸນ. ມັນປະກອບດ້ວຍພຽງແຕ່ສອງຄຸນນະສົມບັດ ms = + 1/2 ແລະ ms = -1 / 2. ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງການຫມຸນ - ປັດຈຸບັນກົນໄກຂອງ momentum ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຊິ່ງມີການເຊື່ອມຕໍ່ກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງຕົນໃນພື້ນທີ່ທີ່ບໍ່ມີ.

ການສື່ສານຂອງຫຼັກ Pauli ແລະລະບົບເປັນໄລຍະ DI Mendeleev

ໃນ 1925 ການຄົ້ນພົບໃນຟີຊິກຂອງຄຸນສົມບັດພື້ນຖານຂອງ microworld ໄດ້ດັ່ງກ່າວໄດ້ເຮັດໃຊ້ໃນຄວາມສໍາຄັນພຽງແຕ່ກັບຕາຕະລາງ Mendeleev. ມັນໄດ້ຮັບຊື່ຂອງ "ສິບແປດມົງກຸດ" ຂອງພຣະອົງແລະໄດ້ຮັບການນັບຕັ້ງແຕ່ຮູ້ຈັກວ່າເປັນຫຼັກການການຍົກເວັ້ນ Pauli. ເຄມີສາດເປັນວິທະຍາສາດຂອງອຸປະກອນແລະຕິດຕໍ່ພົວພັນຂອງເຂົາເຈົ້າໃນຂອບເຂດຂອງລະບົບເປັນໄລຍະດັ່ງກ່າວບໍ່ສາມາດອະທິບາຍຈໍານວນຫຼາຍຂອງກົນໄກຂອງຂະບວນການທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ໃນສະມາຄົມຂອງປະລໍາມະນູ, molecules, ແລະການສຶກສາ, ແລະອື່ນໆ ເຫດຜົນຕົ້ນຕໍແມ່ນວ່າລະດັບຂອງລາຍລະອຽດຂອງປະລໍາມະນູໄດ້, ໃນເງື່ອນໄຂຂອງເຄມີສາດ, ເລີ່ມຫຼັກແນວຄວາມຄິດປະລໍາມະນູເອເລັກໂຕຣນິກ. ເຫຼົ່ານີ້ແນວຄວາມຄິດປະລໍາມະນູໂມເລກຸນໄດ້ເກີດແລະການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນດ້ວຍຕົນເອງກ່ຽວກັບ 150 ປີກ່ອນຫນ້ານີ້ - ໃນສະຕະວັດ nineteenth ໄດ້. A ພຽງເລັກນ້ອຍຕໍ່ມາ, ເຈົ້າ Butlerof ພັດທະນາທິດສະດີຂອງສານເຄມີ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຄົ້ນພົບ ກົດຫມາຍວ່າດ້ວຍໄລຍະ. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາທີ່ຈະນໍາສະເຫນີເກີດລູກຂອງໂມເລກຸນຈາກປະລໍາມະນູແລະໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງປະລໍາມະນູ "ເສດຖະກິດ" ຂອງອຸປະກອນເປັນ.

ຄວາມເຂົ້າໃຈໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວຂອງລັກສະນະ quantum ຂອງຮູບແບບເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ກາຍເປັນທີ່ເປັນໄປໄດ້ຫຼັງຈາກທີ່ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບໂດຍຫຼັກການ Pauli. ກັບມັນໄດ້ຮັບຄໍາອະທິບາຍຂອງການຮ່ວມມື shell ຮູບແລະຄໍາສັ່ງຂອງການຕື່ມເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້. ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວຂອງຫຼັກການແມ່ນວ່າເອເລັກໂຕຣນິກສາມາດມີປະສົມປະສານທີ່ໄດ້ກ່າວມາສີ່ຄຸນນະສົມບັດ quantum ປະລໍາມະນູແຕ່ບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບການປະກອບຂອງສອງອິເລັກຕອນ, ທີ່ຢູ່ໃນລັກສະນະ quantum ທັງຫມົດ.

ຜົນໄດ້ຮັບຕົ້ນຕໍຂອງການຄົ້ນພົບຂອງໂຄງສ້າງປະລໍາມະນູຂອງກົດຫມາຍ, ຊຶ່ງປະກອບດ້ວຍຫຼັກການການຍົກເວັ້ນ Pauli ໄດ້ - ຟີຊິກສາດ, ie, ລັກສະນະຂອງປະກົດການ, ຊຶ່ງປະກອບດ້ວຍໃນການຕື່ມເອເລັກໂຕຣນິກແກະໄດ້. ແລະນີ້, ແລະເຮັດໃຫ້ການ, ໃຫ້ຄວາມເປັນມາໃນການສະຫນັບສະຫນູນກົດຫມາຍວ່າດ້ວຍໄລຍະ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນ "ສານເຄມີ" ເນື້ອໃນຂອງໂຄງປະກອບການທົ່ວໄປຂອງປະລໍາມະນູແລະໂມເລກຸນກົດຫມາຍທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນເຖິງພື້ນຖານຂອງຕົນໃນຟີຊິກໂດຍການສ້າງ "ສະຖາປັດຕະ" ພາຍໃນຂອງປະລໍາມະນູໄດ້.