Pauli-Ausschlussprinzip

Pauli-Ausschlussprinzip, Behauptung, dass keine zwei Elektronen in einem Atom gleichzeitig sein können im gleichen Zustand oder in derselben Konfiguration, vorgeschlagen (1925) vom österreichischen Physiker Wolfgang Pauli, um die beobachteten Muster der Lichtemission von Atomen zu erklären. Das Ausschlussprinzip wurde anschließend verallgemeinert, um eine ganze Klasse von Teilchen einzuschließen, von denen das Elektron nur ein Mitglied ist.

Subatomare Teilchen fallen aufgrund ihres statistischen Verhaltens in zwei Klassen. Die Teilchen, für die das Pauli-Ausschlussprinzip gilt, werden Fermionen genannt. diejenigen, die diesem Prinzip nicht gehorchen, werden Bosonen genannt. In einem geschlossenen System, wie einem Atom für Elektronen oder einem Kern für Protonen und Neutronen, werden Fermionen so verteilt, dass ein gegebener Zustand jeweils nur von einem besetzt wird ein charakteristischer Wert des Spins oder des intrinsischen Drehimpulses; Ihr Spin ist immer ein ungerades ganzzahliges Vielfaches der Hälfte. In der modernen Sicht der Atome kann der Raum, der den dichten Kern umgibt, als aus Orbitalen oder Regionen bestehend angesehen werden, von denen jeder nur zwei unterschiedliche Zustände umfasst. Das Pauli-Ausschlussprinzip besagt, dass, wenn einer dieser Zustände von einem Spinelektron der einen Hälfte besetzt ist, der andere nur von einem Elektron mit entgegengesetztem Spin oder einer negativen Spinhälfte besetzt sein darf. Ein Orbital, das von einem Elektronenpaar mit entgegengesetztem Spin besetzt ist, wird gefüllt: Es dürfen keine Elektronen mehr in das Orbital eintreten, bis eines der Paare das Orbital verlässt. Eine alternative Version des Ausschlussprinzips für Atomelektronen besagt, dass keine zwei Elektronen die gleichen Werte aller vier Quantenzahlen haben können.