fisica

Principio de Exclusión de Pauli

Dos electrones en un átomo no pueden tener idéntico número cuántico. Este es un ejemplo de un principio general que se aplica no sólo a los electrones, sino también a otras partículas de espín medio-entero (fermiones). No se aplica a partículas de espín entero (bosones).
La naturaleza del principio de exclusión de Pauli se puede ilustrar mediante la suposiciónde que los electrones 1 y 2 están en los estados a y b respectivamente. La función de onda para el sistema de dos electrones sería
pero esta función de onda no es aceptable porque los electrones son idénticos e indistinguibles. Para tener en cuenta esto, se debe utilizar una combinación lineal de las dos posibilidades, ya que no es posible determinar cual electrón está en cual estado.
Lafunción de onda para el estado, en el que son ocupados por los electrones los dos estados "a" y "b", se pueden escribir
El principio de exclusión de Pauli es parte de una de nuestras observaciones más básicos de la naturaleza: las partículas de espín semientero, debe tener funciones de onda antisimétricas, y las partículas de espín entero debe tener funciones de onda simétricas. El signo menos en larelación anterior obliga a la función de onda a desaparecer, si ambos estados son "a" o "b", lo que implica que es imposible que dos electrones ocupen el mismo estado.












DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA EN SISTEMAS POLI ELECTRÓNICOS.

Aunque el método de cálculo Hartree-Fock para átomos poli 
electrónicos se basa en muchos aspectos en la solución de la ecuación de Schrödinger norelativista para el átomo de hidrógeno, tiene notables diferencias. En el caso del átomo de hidrógeno la solución de la ecuación de Schrödinger permite obtener los estados cuánticos estacionarios descriptos por las conocidas funciones de onda, simbolizadas 1s, 2s, 2p..., y sus correspondientes energías. Los niveles de energías así obtenidos se refieren al átomo como sistema aislado.
Cada líneahorizontal representa una función de onda. Las funciones de onda con el mismo número cuántico principal tienen la misma energía y pertenecen a niveles de energía degenerados.
Este diagrama es comparado con el correspondiente a los niveles de energía del átomo de hidrógeno. Se dice en el caso de átomos polielectrónicos, que debido a la repulsión interelectrónica, se destruye la degeneración de losniveles que eran degenerados en el átomo de hidrógeno y se propone el orden dado en la figura, en el que el "nivel 4s es menor que el nivel 3d".
La primera objeción a la descripción anterior es que de acuerdo a la teoría cuántica, sólo sistemas aislados, como el átomo de hidrógeno, tienen asociados niveles de energía y funciones de onda. Un electrón en un átomo polielectrónico no es ciertamente unsistema aislado.
La función que describe un electrón particular en el campo del núcleo y la influencia promedio de los restantes electrones se llama orbital. Los orbitales utilizados para construir la función de onda de un átomo polielectrónico se obtienen resolviendo las ecuaciones de Hartree-Fock y aunque son comúnmente identificados con los "números cuánticos" n y l (1s, 2s,etc.), éstos no sonverdaderos números cuánticos que caracterizan los estados de un sistema aislado, como en el caso del átomo de hidrógeno, por lo que deben considerarse como simples etiquetas. En un átomo polielectrónico, los orbitales (nubes de carga unielelectrónica) son subunidades de la función de onda (nube de carga electrónica total).
La energía de un electrón en un dado orbital, recibe el nombre de energíaorbital (e1s, e2s, etc.) y representa tres contribuciones de dicho electrón a la energía total del átomo: la energía cinética del electrón; la energía potencial de interacción del electrón con el núcleo y la energía potencial debido a la repulsión entre el electrón y el campo generado por los restantes electrones.
El significado físico de la energía orbital en el modelo Hartree-Fock surge del...