什么是泡利不相容原理(the Pauli Exclusion Principle)？

泡利不相容原理在化学和量子力学中的应用涉及到电子在原子中的位置。该原理指出原子中的每个电子都必须有唯一的量子数。量子数表示子壳层和大小、位置，以及能找到电子的轨道的能级，以及每个电子的自旋。泡利不相容原...

泡利不相容原理在化学和量子力学中的应用涉及到电子在原子中的位置。该原理指出原子中的每个电子都必须有唯一的量子数。量子数表示子壳层和大小、位置，以及能找到电子的轨道的能级，以及每个电子的自旋。

泡利不相容原理涉及电子在原子中的位置。在原子中，电子围绕原子核运行。特定电子占据空间的区域称为轨道，轨道被组合成子壳层。给定轨道或子壳层中的电子数是由泡利不相容原理的规则决定的，泡利不相容原理说没有两个电子可以有相同的量子数。电子有四个量子数，它们合在一起，说明电子在给定原子中的一般位置。量子数称为主量子数、方位量子数、磁量子数，和自旋。主量子数表示给定轨道的能级和大小。随着电子轨道远离原子核，能量增加。这个量子数用整数表示。当科学家记录电子在原子中的位置时，主量子数是第一个写出来的东西方位角量子数和磁量子数给出了关于轨道亚壳层的信息。表示实际的亚壳层，方位角决定了关于这个亚壳层的信息。磁场决定了给定子壳层中有多少个轨道，并指明了电子在其中的哪个轨道上。虽然方位角数字可以用数字表示，但它的科学符号是用字母写的：s、p、d或f在科学记数法中，磁性量子数用上标数字表示，但列为零，也可以是正数或负数。电子的自旋可以是顺时针的，也可以是逆时针的。泡利不相容原理规定，一个轨道上的每个电子都必须以不同的方向旋转。因为只有两个选项，所以只有两个电子可以占据同一个轨道并保持唯一。自旋用正或负的"1/2"或上下箭头。泡利不相容原理是解释原子间成键以及科学规律和现象的基础。它在亨德规则和能带理论中有应用。此外，它有助于确定恒星何时以及如何坍缩成白矮星和中子星阶段。