第一規則

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第一規則

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/11/23 16:44 UTC 版)

「フントの規則」の記事における「第一規則」の解説

詳細は「フントの最大多重度の規則」を参照 パウリの排他原理のため、同じ系の中にいる2つの電子は同じ量子数の組合せを共有できない。したがって、それぞれの空間オービタルには電子は2つしか入ることができない。これらの電子の一方は（選ばれた方向zに関して）ms = ½（msはスピン磁気量子数）を持たなければならず、もう一方はms = −½を持たなければならない。フントの第一規則は、最低エネルギー原子状態は開いた亜殻中の電子について全スピン量子数を最大化するものである、と述べる。亜殻中のオービタルのそれぞれは, 二重占有が起こる前に平行スピンの電子により単独で占有される（これはバスの乗客が席に座る傾向になぞらえて「バス席の規則（bus seat rule）」と呼ばれることもある。）。 関与するオービタルの数が多いほど安定性が増すことに関して, 2つの異なる物理的説明が与えられてきた。量子力学の黎明期には、異なるオービタル中の電子はさらに離れるために、電子どうしの反発によるエネルギーが減少する、とされた。しかしながら、（1970年代に始まった）正確な量子力学計算は、単独で占有されたオービタル中の電子は原子核からの遮蔽を受けづらく、従ってそのようなオービタルは収縮し、電子と核の引力によるエネルギーが強くなる（数値としては減少する）ことが理由であることを明らかにしている。