파울리의 배타원리

파울리의 베타(β)원리가 아니다.[1] 근데 이거 의외로 헷갈리는 인간들 많다. β붕괴 때문인가 β적 경제수역 [2]

1 개요

1924년 물리학자 볼프강 에른스트 파울리가 제창한 원리이다.

같은 양자 상태에 두 개의 동일한 페르미온이 존재하지 못한다는 것을 말하고 있다. 두 개의 동일한 페르미온의 전체 파동 함수는 반대칭성 관계인 파동함수의 성질 때문이다. (즉, [math] \psi(\cdots,x,\cdots,x',\cdots) = -\psi(\cdots,x',\cdots,x,\cdots) [/math]) 이 성질에 따르면 두 페르미온이 같은 상태에 있다면 상태를 바꾼 뒤에는 원래 파동함수에 마이너스를 곱한 것과 같아져야 하므로 파동함수가 0이라는 결론을 자연히 얻게 된다.(위의 식 표현에서 [math]x=x'[/math] 인 경우를 생각하면 된다.)

2 오비탈에서

흔히 고등학교 과정에서 배우는 파울리의 배타원리는 특수한 경우이다. 자세히 말하자면 전자도 스핀이 1/2이기 때문에 페르미온인데, 하나의 원자에 서로 다른 전자의 n, l, m, s가 모두 같을 수 없으므로 n, l, m이 같은 경우는 s가 다르다는 것이다.[3]

3 관련 항목

훈트 규칙
쌓음 원리
파울리 효과

양자역학
  1. ↑ 배타(Exclusion) 원리다.
  2. ↑ 물론 여기서도 배타(排他)라는 한자어이다
  3. ↑ 이때 각각 n, l, m, s는 주양자수, 방위양자수, 자기 양자수, 스핀 양자수를 가리킨다. 자세한 것은 항목참조.