PAULI PRINCIPE D'EXCLUSION DE

Articles

• ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE et Jean-Marc RICHARD
  • 6 934 mots
  • 4 médias
  Pour résoudre le problème des énergies négatives, Dirac évoqua le principe d'exclusion dePauli, principe qui interdit à deux fermions ayant les mêmes nombres quantiques d'appartenir au même état d'énergie. Ce principe a été énoncé par Wolfgang Pauli, quelques années auparavant,...

• ATOME

  • Écrit par José LEITE LOPES
  • 9 146 mots
  • 13 médias
  C'est pour expliquer tous ces faits que WolfgangPauli a formulé en 1925 le principe d'exclusion. Il avait remarqué que l'état fondamental de l'ortho-hélium n'est pas l'état ³S₁ correspondant aux valeurs des nombres n₁ et n₂ des deux électrons égales à 1. L'analyse spectrale...

• ATOME, notion d'

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 499 mots
  ...solutions approchées et des spectres observés des corps simples ou composés constitue la source essentielle des informations sur la structure des atomes. Le principe de Pauli, qui affirme que deux électrons ne peuvent coexister dans le même état quantique, se révéla indispensable pour rendre compte de la structure...

• ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Philippe BOUYER et Georges LÉVI
  • 6 652 mots
  • 1 média
  ...L'énergie totale de l'atome s'exprime alors comme la somme des énergies de chacun des électrons. Cependant, dans ce calcul, il faut faire intervenir le principe de Pauli, qui impose que deux électrons ne peuvent pas avoir l'ensemble de leurs nombres quantiques égaux. Chacun des électrons d'un atome est...

• BANDES D'ÉNERGIE THÉORIE DES

  • Écrit par Daniel CALÉCKI
  • 946 mots

  Dans un atome isolé, les électrons se répartissent, en obéissant au principe de Pauli, entre des niveaux d'énergie bien déterminés, pratiquement sans largeur. Quand on rapproche par la pensée N atomes (avec N ∼ 10²³) pour construire un solide et qu'on oublie l'interaction entre...

• BOSONS ET FERMIONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 709 mots
  • 1 média
  ...antisymétrique (c’est-à-dire qu’elle change de signe) lorsqu’on échange les deux particules. Une conséquence de cette propriété est que les fermions obéissent à la règle d'exclusion énoncée dès 1925 par Wolfgang Pauli (1900-1958) selon laquelle un état donné dans un système physique ne peut être occupé par...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 4 464 mots
  • 1 média
  ...antisymétrique dans l'échange des deux particules ; une conséquence capitale en est que deux fermions identiques ne peuvent coexister en un même état ; c'est ce « principe d'exclusion » énoncé par le physicien Wolfgang Pauli (1900-1958) qui explique la structure en couche des électrons atomiques et...

• CHIMIE THÉORIQUE

  • Écrit par Lionel SALEM et François VOLATRON
  • 4 290 mots
  • 10 médias
  ...conçu comme une « toupie » autour de son axe propre. La limitation au nombre de deux électrons par orbitale est une conséquence du principe d'exclusion de Pauli, qui impose des restrictions de symétrie sur la nature de la fonction d'onde globale Ψ. Ainsi, les deux électrons de la molécule d'hydrogène occupent...

• ÉLECTRONS

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN et Bernard PIRE
  • 6 658 mots
  • 5 médias
  ... pour « magnétique », qui ne peut prendre que deux valeurs. Cela permet d'expliquer les nombres d'électrons observés dans chaque couche atomique, en posant que chacun d'entre eux doit avoir un ensemble de nombres quantiques, y compris le quatrième, différent. Chaque jeu de nombres quantiques définit...

• FERMI ENRICO (1901-1954)

  • Écrit par P. M. HEIMANN et Eduardo de RAFAEL
  • 1 838 mots
  • 1 média
  ...restriction n'est faite quant au nombre de particules qui peuvent se trouver dans un état quantique donné, Fermi montra que si ces particules obéissent au principe d'exclusion de Pauli (par exemple, deux électrons d'un système ne peuvent être dans le même état quantique), chaque état quantique ne peut être...

• MAGNÉTISME

  • Écrit par Damien GIGNOUX , Étienne de LACHEISSERIE et Louis NÉEL
  • 15 620 mots
  • 14 médias
  ...être éclaircie à l'aide de la mécanique quantique. Lorsque les orbitales sur lesquelles évoluent deux électrons ont une partie – même faible – commune, le principe d'exclusion de Pauli conduit à une différence d'énergie électrostatique selon que les moments magnétiques de spin de ces électrons sont parallèles...

• MATIÈRE (physique) - État solide

  • Écrit par Daniel CALÉCKI
  • 8 631 mots
  • 12 médias
  ...absolument introduire, en plus, un principe fondamental de mécanique quantique, énoncé par Wolfgang Pauli et qui porte son nom. D'après ce principe, dit principe d'exclusion de Pauli, il est impossible de trouver deux électrons dans le même état quantique (en tenant compte du spin de l'électron)....

• MATIÈRE, notion de

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 2 022 mots
  ...caillou ou une montagne de granit aient la même densité, que la chaleur de fusion d'un morceau de glace soit proportionnelle à sa masse, etc. Il a fallu attendre les années 1970, pour établir que ces propriétés reposent sur le principe d'exclusion de Pauli auquel obéissent les électrons de la matière.

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

  • Écrit par Luc VALENTIN
  • 10 185 mots
  • 19 médias
  ...d'ordre quantique. Aussi, pour l'interpréter, convient-il de corriger le modèle de la goutte liquide, ne serait-ce qu'en comptabilisant les effets de principe de Pauli. Le plus simple est de recourir au modèle du gaz de Fermi qui consiste à enfermer les nucléons dans une boîte ayant les dimensions...

• PAULI WOLFGANG (1900-1958)

  • Écrit par Charles P. ENZ
  • 2 228 mots
  • 1 média
  ...et, après un été à Hambourg, il passa une année à Copenhague sur l'invitation de Niels Bohr. Cette année fut le début d'une profonde amitié avec Bohr. Mais elle marqua aussi le début de son étude de « l'effet Zeeman anomal » qui le conduisit, en janvier 1925, à la formulation du principe d'exclusion...

• PROTONS

  • Écrit par Nicole d' HOSE
  • 4 578 mots
  ...: les mésons qui sont des bosons et les baryons qui sont des fermions. Le proton est le plus léger des baryons. Comme tous les fermions, il obéit au principe d'exclusion de Pauli : il ne peut y avoir plus d'un proton dont l'état de spin est spécifié, occupant un état d'énergie donnée en un même point...

• QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Claude de CALAN
  • 5 274 mots
  • 6 médias
  ...si deux fermions se trouvent dans le même état, la règle d'antisymétrie impose que l'état global représentant l'ensemble des fermions soit égal à son opposé : il est donc nul. C'est le fameux principe d'exclusion de Pauli : deux fermions ne peuvent pas se trouver dans le même état (cf. pauli).

• SEMI-CONDUCTEURS

  • Écrit par Julien BOK
  • 4 742 mots
  • 8 médias
  ...électrons obéissent à la statistique de Fermi-Dirac, c'est-à-dire qu'un état quantique donné ne peut être occupé que par un seul électron (principe d'exclusion de Pauli). Selon le nombre d'électrons de chaque atome, les différentes bandes se remplissent donc à partir du bas. Une couche électronique...

• SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 5 338 mots
  • 1 média
  ...paire. Ces quantons sont appelés fermions, car ils obéissent à la statistique de Fermi-Dirac, qui conduit à des comportements « individualistes » – ce qu'exprime le principe de l'exclusion de Pauli qui régit les fermions. Il existe la correspondance suivante, universellement valide :

• STATISTIQUE MÉCANIQUE

  • Écrit par Berni J. ALDER et Bernard JANCOVICI
  • 5 855 mots
  • 8 médias
  ... (c'est-à-dire des particules à spin demi-entier ; cf. particules élémentaires) identiques (par exemple, des électrons ou des nucléons), le principe de Pauli s'applique (cf. atome, chap. 2). Lorsque les interactions sont négligeables, on peut définir des états quantiques à une particule,...