请简单阐述一下泡利不相容原理,到底应该如何理解一个轨道上不能超过2个电子?

请简单阐述一下泡利不相容原理,到底应该如何理解一个轨道上不能超过2个电子?
请简单阐述一下泡利不相容原理,到底应该如何理解一个轨道上不能超过2个电子?

请简单阐述一下泡利不相容原理,到底应该如何理解一个轨道上不能超过2个电子?
泡利不相容原理其实是两大量子统计之一的费米-狄拉克统计的一个推论,其实质就是特定波函数的干涉相消.这种相消与光的双缝干涉实验中暗纹处的光波相消在本质上是一样的.我们能说光子在暗纹处彼此排斥吗?所以,即便你把这种干涉相消看成是一种“斥力”,它也不同于一般意义上的力.
首先声明：没人能讲清楚这个问题,因为没人真正弄得懂量子力学,这包括最顶级的物理学家.玻尔曾说：“如果谁没被量子力学搞得头晕,那他就一定是不理解量子力学.”爱因斯坦说：“我思考量子力学的时间百倍于广义相对论,但依然不明白.”天才的费曼说他知道可以这样算,但他一点儿也不知道为什么要这样算!我下面的话,我希望它能有一定的启发性；其中可能存在着误导成分,尽管我是在尽量避免,但毕竟描述物理的标准语言是数学,不是普通的日常用语,在某些地方,我难以不采取模糊的并带有错误成分的叙述.
微观粒子同时又是波,这意味着什么?个人觉得费曼的路径积分形式的量子力学所展示的图象特别惊人却又有助于理解问题的实质.这一奇异的情景大致是这样的：每个微粒（比如某个电子）在每一时刻都“化身千万”,每个化身粒子都无限快速地、以原粒子的波动特征去探索一条特定的路径,所有化身粒子探索全时空中的所有路径,然后根据路径的长短、方向、途中所遇情况等,每一化身粒子都返回“提交一探测报告”,所有化身粒子的所有报告汇总得出各个路径相应的波彼此叠加干涉的结果——哪些途径“更便于出行”,实际的粒子就更倾向于实际上走这些途径.报告汇总一定会指出那些经过另一个有着完全相同的量子数的电子的途径,由于完全地干涉相消,而成为禁止通行的途径,于是,电子就根本不去实际走这些将与那个全同的电子碰头的路径.
上面是自旋为半整数的费米子的情形,自旋为整数的玻色子则在全同时不是干涉相消而是干涉相长,即不表现为某种斥力,而是引力.之所以有此不同,是因为内部空间（表现为内禀的自旋）不同,而内外空间是有联系的,所以外部的波函数也就不同.在同时满足正则量子化的量子力学的要求和洛伦兹变换的狭义相对论的要求的前提下,经过一系列数学推演,发现粒子要有内禀的自旋,并且分成玻色子（遵循玻色-爱因斯坦统计）和费米子（遵循费米-狄拉克统计）两大类.
从量子力学的观点看,波的叠加干涉是无处不在的,四大基本力的媒介粒子不过就是四种特殊的玻色子,这些玻色子也都毫无例外地要参与相应的波动的叠加与干涉.从这个角度看,干涉所表现出来的力比四大基本力更基本!
宇宙以这样的方式体现其无比的恢宏——人类费尽心机使得一个问号转变成一个叹号的时候,宇宙又早已备好了更多的问号来回馈给人类.你可以不断地追问（这个过程充满着兴奋、惊奇还有沮丧、愤怒）,但问号只会越来越多,永远不会看到问号枯竭的那一天.

这个轨道是指状态，泡利不相容原理是说不存在两个具有相同状态的电子，每个电子的状态取决于几个参数，一个电子只对应一对参数

就是说，两个电子不能处于相同的状态，因此一个轨道上最多填充自旋相反的两个电子。

可以简单的理解:
物理学家对所有的微粒分为两类:一种是费米子(电子属于费米)--每一个费米子均处于不同的能量状态.另一种是玻色子,每一种相同的玻色子可处于同一能量状态.
而电子轨道可理解为除电子自旋以外的一种能量状态的描述,电子仅有两种自旋状态,故一个轨道仅存在两个自旋状态不同的电子.
另外提醒科学的发展是一个证伪的过程,一个假说能解释原理论解释不了的现象我们就认为它是正确...

全部展开

可以简单的理解:
物理学家对所有的微粒分为两类:一种是费米子(电子属于费米)--每一个费米子均处于不同的能量状态.另一种是玻色子,每一种相同的玻色子可处于同一能量状态.
而电子轨道可理解为除电子自旋以外的一种能量状态的描述,电子仅有两种自旋状态,故一个轨道仅存在两个自旋状态不同的电子.
另外提醒科学的发展是一个证伪的过程,一个假说能解释原理论解释不了的现象我们就认为它是正确的,有新的证据能证明原假说是不完善的就是科学的进步过程,所以科学的发展过程就是证明以前理论的不足的过程,故以上的假说可解释并非是绝对真理

收起

如果把薛定愕方程用到氢原子，解方程的话，就知道了。每一个轨道对应一个能量状态，它的Z,L.M都是于其他不同的。