파울리의 배타원리[ Pauli's principle ]두산백과

파울리의 배타원리[ Pauli's principle ]두산백과

 

요약 1924년 W. 파울리에 의해 발견된 법칙으로 다수의 전자를 포함하는 계에서 2개 이상의 전자가 같은 양자상태를 취하지 않는다는 법칙으로 배타율이라고도 한다. 이 원리를 바탕으로 원자의 전자껍질구조 개념이 확립되었다.

배타율(排他律)이라고도 한다. 1924년 W.파울리에 의해 발견되었다. 이 원리를 바탕으로 원자의 전자껍질구조 개념이 확립되었다. 원자 내 전자의 상태는 보통 주양자수 ·자기양자수 ·스핀양자수에 의해 결정되는데, 이 원리에 따르면 전자는 모든 양자수가 같은 상태를 취할 수 없으므로 하나의 양자궤도(量子軌道)에는 반대의 스핀을 가지는 2개의 전자만 들어가며, 그 밖의 전자에는 준위(準位)가 다른 양자궤도가 할당되어, 전체적으로 껍질구조를 결정하게 된다. 원자 내 전자배열을 결정하는 원리로서, 이를 이용해 N.H.D.보어 등은 수소에서 우라늄에 이르는 전체 원소의 원자모형을 만드는 데 성공하였다. 또한 원자 상호간의 화학적 친화력이나 원자가(原子價) 등 그 때까지 경험적으로만 알고 있 던 원자의 여러 성질을 이론적으로 설명할 수 있게 되었다.

이 원리가 적용되는 입자에는 전자 외에 양성자 ·중성자 ·중성미자(뉴트리노), 그리고 이들 입자가 홀수 개 결합한 복합체(複合體)가 있으며, 일반적으로 반정수의 스핀을 가지는 입자는 모두 이 원리를 따르지만, 정수의 스핀을 가지는 입자에는 적용되지 않는다. 입자 집단의 통계적 취급이라는 견지에서 분류하면, 전자(前者)는 페르미-디랙통계, 후자는 보스-아인슈타인통계에 따르게 되므로 각각 페르미온(페르미입자) ·보존(보스입자)이라고도 한다.

 

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