החלק החמישי בסדרה מסביר את עקרון האיסור של פאולי, אשר מונע משני פרמיונים לאכלס את אותו המצב הקוואנטי. מאחר והאלקטרונים הינם פרמיונים עקרון זה משפיע מאוד על מבנה האטומים. בנוסף נוגע הסרט בקצרה בהבדל בין בוזונים אשר אינם מצייתים לעקרון האיסור לבין פרמיונים.

הסרטון תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין
הסרטון הופק על ידי cassiopeia project.
סדרת הסרטים הועלתה על פי בקשתו של הגולש עוז מ.

סרטון זה הוא חלק מסדרת סרטונים בנושא מכאניקה קוונטית: 1,2,3,4,5,6

הסרט מציע גישה ויזואלית שתעזור להבין מהו ספין של אלקטרון על ידי מחשבה על האלקטרון ככדור קטן וטעון המסתובב באחד משני כיוונים. חשוב להדגיש כי מדובר בהמחשה ויזואלית בלבד. על אף שהספין הינה דרגת חופש הקשורה לתנע זוויתי ולמומנט מגנטי של האלקטרון ולכן ניתן לדמיין אותה כנובעת מכדור טעון חשמלי המסתובב סביב עצמו, תיאור זה אינו מדויק. הספין הינו דרגת חופש פנימית של האלקטרון אשר אין לה כל מקבילה קלאסית. לפרטים נוספים הכנסו ללינק המופיע למטה.

בסוף הסרט מצויין כי העובדה שבוזונים אינם מצייתים לעקרון האיסור של פאולי מאפשרת את קיומו של הלייזר. האם תוכלו לחשוב על תופעה מענינת ואפילו בעלת יישומיים מעשיים חשובים, אשר נובעת מתכונה זו של בוזונים? אם כן רשמו זאת בתגובה לכתבה. אני כבר יכול לרמוז לכם שבעבר עלתה כתבה על נושא זה לאתר דוידסון אונליין.

 

מאת: ירון גרוס
המחלקה לפיסיקה של חומר מעובה
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

5 תגובות

  • יעקב

    עיקרון האיסור של פאולי

    1. איך פאולי הגיע לעיקרון ? הא בהתבסס על תצפית מסויימת?
    2. אני מבין שהעיקרון של פאולי הוא זה שגורם לגופים שלא לקרוס לתוך עצמם. אולם בגופים גדולים מאוד נוצרים כוחות המתגברים על העיקרון של פאולי, ויש קריסה..
    2. האם יש נוסחה לחשב את הכוח הנדרש כדי להתגבר על העקרון של פאולי? למשל מהו הכוח הנדרש כדי לדחוס קובית ברזל כדי 10% מהנפח שלה?

  • תום

    ביצוע תצפית

    מדוע ההסתברות לביצעו תצפית מסוימת תלויה בריבוע פונקצית הגל?

  • עידו קמינסקי

    ריבוע פונקציית הגל

    זוהי תכונה כללית של גלים, כי יש צורך לקחת את ריבוע הגל על מנת לקבל גודל שניתן למדידה ישירה.

    קח למשל גלי אור אפילו, פונקציית הגל תתאר את התקדמות הגל במרחב, אבל אם תרצה לדעת את עוצמת האור בנקודה מסוימת עליך לקחת את ריבוע פונקציית הגל.

    מתמטית פונקציית הגל הינה פונקציה מרוכבת, כלומר יש לה רכיב ממשי, ועוד רכיב שהוא דמיוני (מספר מסוים כפול שורש של מינוס אחד). מספר מרוכב לא יכול לתאר משהו שאנו יכולים למדוד (כיצד תמדוד שורש של מינוס אחד?) זה אינו דבר אמיתי אלא תיאור מתמטי שעוזר לנו להבין מה מתרחש באמת. על מנת לקבל משהו אמיתי עלינו לעבור מהמספר המרכוב למספר ממשי, והדרך הינה לקחת את הריבוע שלו.

    ירון גרוס

  • נועם

    שאלה

    לגבי התשובה שלך יש לי שצי שאלות
    שאלה 1: למה פונקציית הגל היא דווקא פונקציה מרוכבת?
    שאלה 2: למה ההסתברות היא דווקא פונקציית הגל בריבוע, למה לא לדוגמא ערך מוחלט של הפונקציה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןחגי אדרי

    תשובה

    <p>
    שלום נועם,</p>
    <p>
    1.פונקציית הגל היא מרוכבת כי במשוואת שרדינגר מופיע i , לכן הפתרונות שלה יהיו מרוכבים.<br />
    2. זה אחת מהנחות הייסוד של פיסיקת הקוונטים, אין לזה מקור אחר. אפשר גם להניח הנחות ייסוד אחרות קצת ולהגיע לחוק הזה (נקרא חוק בורן).<br />
    &nbsp;</p>