Многоэлектронные атомы и принцип Паули

В предыдущих разделах настоящей главы были сформулированы основные положения нерелятивистской квантовой механики. Поскольку соответствующие уравнения Шрёдиигера и Паули допускают получение решений в аналитическом виде для некоторых одночастичных систем, было показано, как «работает» волновая механика на экспериментально проверяемых примерах гармонического осциллятора, ротатора и атома водорода.

В рамках проведенного анализа нашла адекватное описание энергетическая структура атома водорода, включая эффекты тонкого расщепления. На основе расчета вероятностей перехода и обоснования правил отбора были определены спектральные линии, которые испускает и поглощает водород.

Были адекватно описаны поведение атома водорода в магнитном ноле, объясняющее исход опыта Вреде по методу Штерна и Герлаха, а также особенности эффектов Зеемана и ПашенаБака. Могло бы быть проведено полное исследование поведения атома водорода в постоянном электрическом поле (для чего понадобилось бы решить уравнение Шрёдиигера в параболических координатах), которое ведет к выводам, целиком соответствующим наблюдаемому поведению водорода в электрическом ноле.

Кроме того, было показано, что квантовая механика стала обоснованием ньютоновской классической механики.

Поскольку все предсказании волновой механики соответствуют экспериментальным данным с высокой степенью точности, не может быть никаких сомнений в справедливости квантовой механики. D области своего действия зта теория уже никогда не будет изменена, как не была изменена ньютоновская механика после появления сначала релятивистской механики, а потом — квантовой механики.

Переходя от простого к сложному, необходимо применить квантовую механику для изучения многочастичных систем, не сводимых к одночастичным системам.

Изучение многочастичных систем привело к выводу, что квантовую механику следует дополнить еще одним положением фундаментальной важности, которое смогло быть сформулировано только после открытия спина у электрона и у других микрообъектов.