電子は、同じ席に2つ座れない

「量子物理学入門」のレッスン 8 / 10・約6分

電子にはどの向きで測っても2通りの答えしかない「スピン」があり、同じ状態に2個入れません。このルールが周期表をつくり、机を固くしています。

このレッスンで学ぶこと

  • 同じ席に2個入れない電子が、原子の層と物質の形をつくる
  • スピンは、どの向きで測っても答えが2つしかない性質

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用語

測定(Measurement)
装置を粒に触れさせ、性質の答えを出すこと。
電子(Electron)
原子にある小さな粒。電気の正体でもある。
スピン(Spin)
電子が持つ小さな磁石の性質です。どの向きで測っても「その向き」か「逆向き」の2通りしか答えません。
電子殻(Electron shell)
電子の席を段ごとにまとめたもの。内から2席、8席、18席と増える。
パウリの排他原理(Pauli exclusion principle)
同じ席に電子は2個入れないルール。1925年にパウリが発見した。
シュテルン=ゲルラッハの実験(Stern–Gerlach experiment)
銀の原子の流れを、片側をとがらせた磁石のすき間に通し、原子の小さな磁石の向きによる曲がり方を調べた実験。1922年、ドイツのフランクフルトで行われた。