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原子核には電子軌道があってその電子軌道には原則として同じ量子状態のフェルミオンは存在できないです(パウリの排他原理)。だからスピン上向きとスピン下向きであれば同じ電子軌道に入れます。これが電子軌道に電子が二つまで入る説明です。ここで二つの電子のスピン相互作用によって準位が分裂します。それが微細構造であり、ナトリウムランプが単色ではなく厳密には差が小さい二つのスペクトルを示します。ここで質問です。電子軌道のエネルギー準位が分裂して微細構造を作るとき、これはあらたにエネルギー準位が出来るということですから分裂した2つエネルギー準位にスピン上と下の電子が二つずつ(計4つ)入ったりは出来ないのはなぜでしょうか。パウリの排他原理はフェルミオンの同じ量子状態を禁止するだけで電子が集まってスピン相互作用で新しいポテンシャルを作るのであればそれは別の量子状態といるのではないでしょうか。

A 回答 (3件)

パウリの排他原理って



電子の量子数は

主量子数
方位量子数
磁気方位量子数
スピン量子数

で定義され、同じ量子数には、1つの電子しか入れない・・・ってことかと。質問の意図がいまいち不明です。
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この回答へのお礼

おなじエネルギー準位には一つの状態しか入れないというのイメージに引っ張られて勘違いしておりました。ありがとうございます。

お礼日時:2022/07/02 13:26

>電子軌道のエネルギー準位が分裂して


というのは「元々同じエネルギーだった(=縮退していた)2つ(以上)の軌道が異なるエネルギーになる」という意味であって、1つの軌道が複数の軌道に分裂している訳ではありません。

というので回答になりますかね。
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電子のスピンの向きによってエネルギーに違いが出てくるのだから, 「分裂した2つエネルギー準位」のそれぞれは 1つずつしか電子を入れ

ようがない.
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