[스크랩] 파울리의 배타원리

스크랩

배타율(排他律)이라고도 한다. 1924년 W.파울리에 의해 발견되었다. 이 원리를 바탕으로 원자의 전자껍질구조 개념이 확립되었다. 원자 내 전자의 상태는 보통 주양자수 ·자기양자수 ·스핀양자수에 의해 결정되는데, 이 원리에 따르면 전자는 모든 양자수가 같은 상태를 취할 수 없으므로 하나의 양자궤도(量子軌道)에는 반대의 스핀을 가지는 2개의 전자만 들어가며, 그 밖의 전자에는 준위(準位)가 다른 양자궤도가 할당되어, 전체적으로 껍질구조를 결정하게 된다. 원자 내 전자배열을 결정하는 원리로서, 이를 이용해 N.H.D.보어 등은 수소에서 우라늄에 이르는 전체 원소의 원자모형을 만드는 데 성공하였다. 또한 원자 상호간의 화학적 친화력이나 원자가(原子價) 등 그 때까지 경험적으로만 알고 있 던 원자의 여러 성질을 이론적으로 설명할 수 있게 되었다.

이 원리가 적용되는 입자에는 전자 외에 양성자 ·중성자 ·중성미자(뉴트리노), 그리고 이들 입자가 홀수 개 결합한 복합체(複合體)가 있으며, 일반적으로 반정수의 스핀을 가지는 입자는 모두 이 원리를 따르지만, 정수의 스핀을 가지는 입자에는 적용되지 않는다. 입자 집단의 통계적 취급이라는 견지에서 분류하면, 전자(前者)는 페르미-디랙통계, 후자는 보스-아인슈타인통계에 따르게 되므로 각각 페르미온(페르미입자) ·보존(보스입자)이라고도 한다.

Wolfgang Pauli

빈 출생. 뮌헨대학에서 공부하였으며, A.조머펠트의 지도를 받았다. 괴팅겐에서 M.보른의 조수로 있다가, 코펜하겐으로 가서 N.H.D.보어 밑에서 연구하였다.

1923년 함부르크대학 강사, 1928년 취리히공업대학 교수, 1935년 미국으로 건너가 프린스턴 고등연구소 객원교수(客員敎授), 뉴저지대학 ·미시간대학 교수를 역임하였으며, 제2차 세계대전 후 취리히공업대학 교수로 돌아갔다. 상대성이론을 전개하는 데 공헌하는 한편, 양자론(量子論)의 체계화에 힘썼으며 1924년 ‘파울리의 배타원리’를 발견하였다. 이것은 당시의 원자구조론에 크게 공헌함과 동시에, 전자의 스핀을 해명하는 데 기여하였다.

β붕괴의 연구에서는 중성미자(中性微子:neutrino)의 존재를 제창하였으며, W.K.하이젠베르크와 더불어 장(場)의 양자론의 정식화(定式化)를 추진하여 그 기초를 확립, 스핀과 통계의 관계를 발견하고, 중간자론에서는 강결합(强結合) 이론을 제출하는 등, 이론물리학에서 크게 공헌했다. 현대물리학 개척자의 한 사람으로, 1945년 노벨물리학상을 받았다. 1946년에 미국에 귀화하였다.

[네이버 지식백과] 볼프강 파울리 [Wolfgang Pauli] (두산백과)