История и методология химии. История становления учения о сложном строении атома. Миттова И.Я - 39 стр.

                                                39

в ре мяпре дст ав ле ние о бан т ичас т иц ах- “ парт не рах-дв о йниках” в се х част иц—
про чно в о ш ло в физику.
                                               Б о льш о е значе ние для дальне йш е го
                                        разв ит ия квант о в о й ме ханики сыграл
                                        о т крыт ый         ш в е йцарским               физико м
                                        В о льфганго м Паули (рис. 21) знаме -нит ый
                                        принцип,           ко т о рый        ре гламе н-т иро в ал
                                        распо ло ж е ние эле ктро но в на дискре т ных
                                        эне рге т иче ских уро в нях в о круг ядра.
                                        П рин ц ип или запре т П аули ут в е рж дае т
                                        не в о змо ж но ст ь сущ е ст в о -в ания бо ле е , че м
                                        о дно го эле ктро на в о дно м и т о м ж е
                                        эне рге т иче ско м        квант о в о м      со ст о янии.
                                        Д ругими сло в ами, в ат о ме мо ж е т нахо дит ься
                                        т о лько о дин эле ктро н, характе ризую щ ийся
                                        о динако в ым         набо ро м        в се х    че т ыре х
                                        кв ант о в ых чисе л:         глав но го кв ант о в о го
числа n, о рбит ально го
     Рис. 21. В о льфганг Паули.

квант о в о го числа l, магнит но го квант о в о го числа ml и спино в о го числа ms.
      Д альне йш ие иссле до в ания по казали, чт о принцип Паули име е т
фундаме нт ально е значе ние в т е о рии ст ро е ния ат о ма, ядра и т в ёрдо го т е ла.
Принцип Паули прио бре л исклю чит е льно е значе ние дале ко не т о лько в физике
ат о мо в , где св язь ме ж ду химиче с кими с войс т вами и рас полож е н ие м
эле кт рон ов на ат о мных о рбит алях была уж е по казана — хо т яи не т акглубо ко
— самим Н. Б о ро м. Принцип Паули яв ляе т ся о пре де ляю щ им для пон иман ия
с т рукт уры Пе рио диче ско й сист е мы эле ме нт о в Д .И. М е нде ле е в а. В сло ж но м
ат о ме на каж до м эне рге т иче ско м уро в не мо ж е т нахо дит ься число эле ктро но в ,
рав но е крат но ст и в ыро ж де ния эт о го уро в ня, т . е . числу разных со ст о яний с
о динако в о й эне ргие й. К рат но ст ь в ыро ж де ния K зав исит о т о рбит ально го
квант о в о го числа l и о т спина эле ктро на ms:
       K = (2l + 1) ⋅ (2m s + 1) = 2(2l + 1)                                             (11)

Т ак в о зникло пре дст ав ле ние о б эле кт рон н ы хоболочкахат о ма, о т в е чаю щ их
пе рио дам в т аблице эле ме нт о в Д .И. М е нде ле е в а. Принцип Паули сыграл
ре ш аю щ ую ро ль в по нимании зако но ме рно ст е й запо лне ния эле ктро нами
уро в не й и по дуро в не й в ат о мах. О н по служ ил исхо дным пункто м для
о бъясне ния ат о мных и мо ле кулярных спе ктро в . С ле дуе т по дче ркнут ь
фундаме нт ально ст ь ро ли принципа Паули дляквант о в о й т е о рии т в е рдо го т е ла:
е го приме не ние прив е ло кно в о й, фе рмие в ско й, ст ат ист ике для эле ктро нно го
газа, яв ляю щ е йся о сно в о й для о бъясне ния бо льш инст в а т е пло в ых,
эле ктриче ских и магнит ных св о йст в т в е рдо го т е ла.