質問: 炭素やケイ素のエネルギー準位と、パウリの排他律について質問です。 炭素やケイ素のエネルギー準位と、パウリの排他律について質問です。 これらの中性原子の最外殻には、p軌道に2つの電子があり、基底準位は3p(l=1,s=1)、その次が1d(l=2,s=0)、その次が1s(l=0,s=0)。パウリの排他律により、3d、1p、3s は存在しないそうです。 3d が存在しないのは理解できます。l=2を達成するのには3つのp軌道の中のひとつに両方の電子が入っていなければならず、この電子の向きは逆向きでならなければなりません(つまりs=0)。 一方で、1pと3sが存在できない理由がわかりません。どなたか教えていただけないでしょうか。どうぞよろしくお願いいたします。
回答: l=1,0が反対称かどうかも分からないなら角運動量の合成の話が分かってないという事だと思うので、l^2とlzの同時固有状態を具体的に求めてみたら良いと思います。 電子が増えたりd軌道が関わってくる話だとこういう愚直な求め方ではすぐ限界になっちゃいますけど、手計算で追える所であれば一度自分の手を動かした方が頭に残るので。 まぁ理屈は置いておいて単にどんな状態が存在するかわかれば良いのなら、 https://ja.m.wikipedia.org/wiki/項記号 などに書いてある方法でも求める事はできます。