V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
Využijeme tohoto výsledku vyšetřování vlnových funkcí, které' lze použít popisu
systému dvou identických částic (identických smyslu nerozlišitelnosti). Vlnové
241
.
Protože jsou obě částice identické, neměla hustota pravděpodobnosti \ip\2
tohoto systému nijak změnit při vzájemné záměně částic, tj. Ve
spektru každého prvku kromě vodíku vždy chybí řada čar, jež odpovídají přechodům
mezi stavy jistými kombinacemi kvantových čísel.3
princip říká, žádné dva elektrony atomu nemohou existovat stejném kvanto
vém stavu.10) |*(1, 2)P |^(2, l)j2.. Každý elektron atomu musí mít různý soubor kvantových čísel l,
m ms., i/í(1) \p(2) ^(3) . Analogicky ukázat,
že úplnou vlnovou funkci i/^(l, 3,. 17) obou případech platí (10.10).9) 4/(1, ,.., systému částic témž silovém poli lze
vyjádřit jako součin vlnových funkcí ý(l), 1
^(2), 1
^(3),.
Vlnová funkce \p(2, reprezentující částice záměně může být buď
(10. i¡/(n) ..11) t/r(2,1) i/ř(l, 2), Symetrická vlnová funkce
nebo
(10. symbolickém zápisu požadujeme, aby bylo
(10.10... když částice stavu a
nahradí částici stavu naopak.12) t^(2, —>A(l, Antisymetrická vlnová funkce
(viz cv. Vlnová funkce systému není sama sobě
přímo měřitelnou veličinou, tak může při záměně částic měnit znaménko., i¡/(n) jednotlivých částic, tj..
Dříve než budeme zkoumat úlohu vylučovacího principu při určování atomo
vých struktur, podívejme jeho důsledky kvantové mechanice.
Předpokládejme, jedna částice kvantovém stavu druhá stavu b. minulé
kapitole jsme viděli, úplnou vlnovou funkci elektronu vodíkovém atomu je
možno vyjádřit jako součin tří jednotlivých vlnových funkcí, nichž každá popisuje
vždy část která funkcí jedné tří souřadnic cp. spektra
atomu lze určit jeho různé stavy dají odvodit kvantová čísla těchto stavů. Pauliho tomuto závěru přivedlo studium atomových spekter..
(10.. Tak heliu nejsou pozorovány
žádné přechody konfigurace nebo konfigurace základního stavu, němž mají
spiny obou elektronů stejný směr, dávajíce celkový spin roven ačkoli byly pozoro
vány přechody konfigurace nebo konfigurace základního stavu, němž jsou
spiny opačném směru, výsledným celkovým spinem chybějícím stavu by
kvantová čísla obou elektronů byla kdežto stavu,
o jehož existenci víme, jeden elektron druhý Pauli ukázal,
že každý nepozorovaný atomový stav představuje dva nebo více elektronů stej
nými kvantovými čísly vylučovací princip (Pauliho princip) konstatováním to
hoto empirického zjištění
