關鍵字：

泡利不相容原理的解釋

原子核外電子排布規律之一。指在同一原子中，沒有運動狀态完全相同的電子存在。該原理闡明每個軌道隻能容納2個自旋方向相反的電子，由于每個電子層可能有的軌道數為n2，所以，各電子層最多可容納的電子總數為2n2個。由物理學家泡利提出，故名。

詞語分解

• 原理的解釋 普遍的或基本的規律物理學的基本原理詳細解釋具有普遍意義的最基本的規律。科學的原理，由實踐确定其正确性，可作為其他規律的基礎。也指具有普遍意義的道理。 毛 * 《關于農業合作化問題》：“我們應當相信群

網絡擴展解釋

泡利不相容原理是量子力學中的核心原理之一，由物理學家沃爾夫岡·泡利于1925年提出，主要描述費米子的量子行為。以下是其核心要點：

---

1. 基本定義

• 内容：在同一個量子系統中，兩個全同的費米子（如電子、質子、中子）不能同時占據完全相同的量子态。每個費米子必須具有一組獨特的量子數（如主量子數、角量子數、磁量子數、自旋量子數等）。

---

2. 關鍵應用

• 原子結構：電子在原子軌道中的排布遵循此原理。例如：
  • 同一原子軌道最多容納兩個電子，且自旋方向必須相反（一個自旋向上，一個自旋向下）。
  • 這一規則解釋了元素周期表中電子殼層的填充順序和元素的化學性質。
• 物質穩定性：白矮星和中子星依靠泡利不相容原理産生的簡并壓力抵抗引力坍縮，避免進一步塌縮成黑洞。

---

3. 數學描述

• 波函數反對稱性：費米子的總波函數是反對稱的，即交換兩個粒子的位置時波函數符號改變。若兩粒子量子态相同，則波函數為零： $$ Psi(mathbf{r}_1, mathbf{r}_2) = -Psi(mathbf{r}_2, mathbf{r}_1) $$ 當(mathbf{r}_1 = mathbf{r}_2)且量子數相同時，(Psi = 0)，說明狀态不存在。

---

4. 費米子 vs. 玻色子

• 費米子（如電子、質子）：遵守泡利原理，自旋為半整數（1/2, 3/2…）。
• 玻色子（如光子、膠子）：不遵守該原理，自旋為整數（0, 1, 2…），可占據相同量子态（如激光中的光子相幹态）。

---

5. 實際意義

• 化學鍵與元素周期律：電子排布的差異性決定了原子間的化學鍵類型和元素性質。
• 凝聚态物理：解釋金屬導電性、半導體行為等，例如電子在能帶中的分布。
• 天體物理：維持緻密天體的結構，防止引力坍縮。

---

泡利不相容原理是理解微觀世界物質結構的基礎，它限制了費米子的行為，從而塑造了原子、分子乃至宏觀物質的性質。沒有這一原理，物質将無法穩定存在，元素周期表和化學反應的多樣性也将不複存在。

網絡擴展解釋二

泡利不相容原理

泡利不相容原理是物理學中的一個重要概念，它指的是相同性質的兩個或多個粒子不能占據同一個量子狀态。

拆分部首和筆畫

泡 (氵⺅)：水部 + 巴

利 (扌 + 禾)：手部 + 禾

來源

泡利不相容原理由奧地利物理學家泡利于1925年提出，泡利是量子力學的重要奠基人之一。

繁體

泡利不相容原理的繁體寫法為「鮑利不相容原理」。

古時候漢字寫法

在古代，「泡利不相容原理」的寫法可能有所不同，但其含義并未改變。

例句

泡利不相容原理解釋了為什麼兩個電子不能同時存在于同一個原子的量子态中。

組詞

量子力學、波函數、波粒二象性、波動性

近義詞

排斥原理、泡利原理

反義詞

相容原理、共存原理

别人正在浏覽...

【别人正在浏覽】